Se vocês pensam que a ideia de aplicar campos elétricos, magnéticos ou mesmo usar a corrente elétrica para estudar o comportamento das plantas é nova, enganam-se. Essa ideia vem de 100 anos, conforme vamos mostrar conforme mostra um artigo que encontramos numa Science and Invention de 1924.
Sim, naquela época, o gênio de Hugo Gernsback já explorava esse tipo de assunto em suas publicações que abordavam tudo o que corria no mundo da ciência e da tecnologia na época.
No artigo Experiments With Plants que mostramos na figura completa da pg 274, diversos experimentos com plantas eram sugeridas pelo pesquisador Dr. Russel G. Harris da Universidade de Harvard. Vamos descrever algumas delas, como algumas ideias que incluem aperfeiçoamentos usando tecnologia de hoje, com a qual nossos antepassados não podiam contar.
É interessante observar que o fato de as plantas responderem a estímulos externos e até mesmo gerarem determinados tipos de sinais em condições desconhecidas vem de longe, bem antes da publicação deste artigo. Vamos detalhar os experimentos.
1. A força do crescimento
Quanto de força tem um broto de aspargo quando cresce? O experimento indicado no artigo diz que a força de crescimento de um broto de aspargo pode ser maior do que a da pressão interna de uma panela de pressão!
A figura original mostra como medir isso usando uma mola e um peso. Modernamente podemos usar um arranjo de alavancas com uma balança eletrônica comum do tipo usado em cozinhas ou mesmo um dinamômetro do tipo mostrado na figura 2.
Será que algum leitor engenhoso poderia acoplar um vegetal de maior porte e um sistema de alavancas e engrenagens que permitisse armazenar a energia do crescimento ou convertê-la em eletricidade? Fica o desafio.
2. De onde vem o peso de uma planta que cresce
Um outro experimento bastante interessante e que pode ser realizado por professores do ensino fundamental e mesmo médio numa versão moderna é o da variação do peso de uma planta com o crescimento.
Conforme mostra a figura 4, num arranjo engenhoso utiliza-se um vidro de água com a possibilidade de se controlar seu nível. Na superfície dessa água há uma camada de óleo para evitar a evaporação garantindo-se que a água utilizada vai apenas para a planta.
Sem usar nutrientes, observa-se que mesmo assim a planta cresce e aumenta de peso quando a água é compensada. De onde vem esse aumento? Esse é o fato que deve ser explicado no experimento.
Numa versão moderna, é claro, pode-se usar uma pequena balança eletrônica de cozinha cujo preço é bastante acessível em nossos dias e tem excelente sensibilidade para essa finalidade.
3. Força das raízes
Na figura 5 temos o arranjo criado pelos pesquisadores do passado para medir a força das razies de uma planta, usando um tomateiro.
A ideia era mostrar que as raízes passam por eventuais obstáculos colocados no tubo, mostrando a sua força.
4. Substâncias nocivas
Uma forma de se verificar a ação de vapores de substâncias nocivas sobre as pontas é usando uma cúpula de vidro. Podem ser tipos modernos usados para cobrir alimentos. Conforme mostra a figura 6, coloca-se junto da planta um pequeno recipiente com as substâncias que se quer verificar a ação sobre a planta.
O experimento sugerido pelo artigo usa clorofórmio ou éter, mas substâncias menos perigosas para o manuseio podem ser usadas num experimento escolar.
Efeitos elétricos
Mas, são os efeitos elétricos que nos chamaram a atenção ao folhear a revista antiga. Nossos antepassados já sabiam que experimentos interessantes poderiam ser realizados com a ajuda da eletricidade. Vamos a eles.
5. Efeitos da alta tensão
Na figura 7 temos o arranjo antigo mostrando como seria possível aplicar altas tensões numa para verificar como ela reage. Evidentemente, a aplicação direta de uma bobina de alta tensão, como indicado mataria facilmente o vegetal.
Muito mais interessante num experimento moderno seria trabalhar com o campo elétrico de uma bobina geradora de alta tensão, colocando duas placas, uma sob o vaso e outra sobre a planta (sem encostar) de modo a submetê-la a um campo elétrico.
Para aplicação de tensão diretamente na planta como indicado, sugerimos o uso de estimuladores de baixa tensão e baixa corrente que estimulassem de forma controlada sem causar dano ao vegetal.
Finalmente temos a possibilidade de aplicar campos magnéticos, enrolando em torno da planta uma bobina que seria percorrida por uma corrente contínua ou alternada. Os efeitos no crescimento da planta poderiam ser então observados.
No final do artigo damos sugestão de circuitos que podem ser acessados em nosso site e que são montados com facilidade.
6. Efeitos da temperatura
Temos finalmente na figura 7 a possibilidade de se verificar a produção de uma tensão por duas plantas que estaria em condições diferentes e que poderiam operar como um par termoelétrico.
Duas plantas, no caso foram usados aspargos, estando um morto e outro vivo formariam um par termoelétrico em que o morto teria temperatura mais baixa que o vivo. Isso poderia ser demonstrado pela corrente detectada na saída do circuito por um galvanômetro.
Num experimento moderno poderíamos fazer as junções térmicas com fios de cobre e alumínio ou outro metal e usar um amplificador operacional de alto ganho para detectar a corrente gerada.
Esse experimento também pode ser realizado com o uso de um sensor convencional de temperatura, sem a necessidade de um par termoelétrico.
Circuitos modernos para experimentos com plantas
O experimentador moderno pode realizar experimentos envolvendo eletricidade e plantas sem a necessidade de equipamentos caros. Circuitos simples e em alguns casos o uso de um multímetro pode levar a resultados muito interessantes.
Vamos dar alguns exemplos de circuitos que podem ser usados pelos experimentadores. Estes e outros estão com artigos completos no site nos links dados abaixo.
Estimulador magnético de plantas
Experimentos que envolvem o comportamento de plantas e insetos diante de influências externas tais como radiações, campos elétricos e campos magnéticos podem ser realizados com facilidade por estudantes, curiosos e mesmo cientistas amadores.
O aparelho que descrevemos é ideal para isso, servindo para detectar de que modo o crescimento de certas plantas pode ser influenciado por campos magnéticos. Simples de montar, com baixo consumo este dispositivo pode ser usado em escolas e mesmo em casa, na realização de interessantes trabalhos de pesquisa.
Apenas é preciso ter cuidado com seu manuseio e montagem, sendo recomendado que seja feita por um orientador adulto, pois estando ligado à rede de energia, pode causar choques perigosos. O circuito é dado abaixo:
O circuito gera pulsos intervalados que são aplicados ao vegetal em estudo.
Montagem completa no link:
Gerador de pulsos de baixa intensidade
Para experimentos mais seguros temos o circuito mostrado na figura. Ele pode ser tanto alimentado por pilhas ou baterias como por uma fonte de baixa tensão a partir da rede de energia.
A bobina pode ser igual a do projeto anterior. Para a alimentação com pilhas, seções de aplicação devem ser programadas para que elas não se esgotem rapidamente.
Estimulador por campo elétrico
Os campos elétricos são diferentes dos campos magnéticos, mas também têm efeitos sobre as plantas e isso pode ser estudado por circuito semelhante ao anterior, mostrado na figura.
Ele também está alimentado pela rede de energia, mas os eletrodos são isolados pelo transformador. No entanto, como ele gera alta tensão pode causar choques desagradáveis se seus pontos vivos forem tocados.
Na figura abaixo temos uma ideia de como os campos podem ser aplicados a um conjunto de plantas. Em lugar da antena na forma de fio pode ser usada uma placa metálica.
No link pode-se acessar o artigo com todos os detalhes da montagem.
Conclusão
É claro que além dos campos elétrico e magnético experimentos também podem ser realizados com radiações dos mais diversos tipos. A disponibilidade de LEDs ultravioleta, LEDs com emissões seletivas, alguns até destinados a aplicações na agricultura podem ser adquiridos em fornecedores como a Mouser Electronics (veja o link).
Com uma fonte de alimentação apropriada usando fontes de corrente constante ou resistores, um local apropriado, lembrando que a radiação ultravioleta se for usada é perigosa, experimentos muito interessantes podem ser realizados.
MT0380 – Led ultravioleta
MTE3661n1-uv
Este artigo foi publicado originalmente na edição 7 da Revista Mecatrônica Jovem
Revista Mecatrônica Jovem - Edição 7 - Mundo Agro
