Water in Biomechanical and Related Systems (Biologically-Inspired Systems Book 17)

Water Transport in Biological Systems aborda o transporte de água não apenas em organismos mamíferos, mas também em outros biossistemas como o solo, que possui seu microbioma, e as plantas, que têm sua própria rede natural de condutos de água. Todos esses sistemas estão sujeitos a campos de força que os agitam biomecanicamente, independentemente de a força ser externa ou interna.

O trabalho enfatiza a relação entre a magnitude da força e a escala espaço-temporal na qual fenômenos específicos ocorrem. São discutidos problemas de escala, como o efeito da gravidade e da capilaridade em meios porosos, e examina-se a percolação da água através de redes aleatórias presentes nos biossistemas. Em escalas menores, manifestam-se forças não gravitacionais relacionadas a mudanças osmóticas e viscosidade de soluções aquosas, afetando sistemas articulatórios de mamíferos, pele e outros organismos como lagartos, geckos e insetos.

O conteúdo do livro está distribuído em duas partes. Primeiro, são apresentados sistemas biomecânicos de tipo mamífero ou similares, destacando a relevância da água para seu funcionamento e a água como meio físico-químico chave. Segundo, examinam-se sistemas relacionados, principalmente do solo e das plantas, analisando efeitos de hidrofobicidade e desidratação e seu impacto em propriedades mecânicas, quimio-mecânicas e piezoelétricas. Emprega-se uma abordagem de escalabilidade estatística, considerando a semelhança entre propriedades locais e globais dos sistemas.

Os capítulos também destacam aspectos de biodiversidade e ecologia em animais, plantas e sistemas relacionados, sublinhando a bioinspiração como eixo central da monografia.

Características Destacadas

• Análise do transporte de água em organismos mamíferos, plantas e solo
• Exploração de forças mecânicas, osmóticas e não gravitacionais
• Estudo dos efeitos de hidrofobicidade e desidratação sobre propriedades mecânicas
• Perspectiva de escalabilidade estatística em biossistemas
• Foco em biodiversidade, ecologia e bioinspiração