Victor Correia*
postado em 23/01/2017 09:35
Um passageiro que notasse a asa do avião se contorcendo teria motivos suficientes para entrar em pânico. O flagra hoje impossível pode se tornar realidade. Engenheiros do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) e da agência espacial americana (Nasa), ambos nos Estados Unidos, desenvolveram uma estrutura composta por centenas de pequenas peças capazes de se torcer e mudar de forma para mudar a direção de aeronaves. A invenção foi divulgada recentemente em um artigo na revista Soft Robotics, com Neil Gershenfeld, diretor do Centro de Bits e Átomos do MIT, como principal autor. Os modelos convencionais de asa têm uma estrutura rígida, com mecanismos chamados de superfícies de controle, que são as partes móveis responsáveis por controlar a direção da aeronave. Ao se movimentarem, mudam a direção do ar que passa por eles, gerando forças que mudam a inclinação e a altitude do avião. Por conta desse funcionamento, a superfície das asas é irregular, aumentando a resistência do ar e, consequentemente, o gasto de combustível.
A ideia de uma asa que mudee de forma não é novidade e vem sendo estudada há anos. Ela eliminaria as superfícies de controle, o que geraria uma estrutura completamente lisa e com melhor aerodinâmica. As versões criadas anteriormente utilizavam sistemas mecânicos instalados dentro das asas. Porém, elas eram tão pesadas que cancelavam quaisquer benefícios que pudessem ser obtidos.
O modelo criado pelos pesquisadores do MIT e da Nasa resolveu esse problema. Além disso, o primeiro protótipo produzido apresenta a mesma eficiência das asas atuais e com um décimo do peso. ;Transformamos toda a asa em um mecanismo;, resume Gershenfeld. A estrutura leve diminui o consumo de combustível e a emissão de poluentes e pode ser movida usando apenas dois pequenos motores, instalados na base de cada asa. Considerando que a aviação emite 781 milhões de toneladas de CO2 por ano, o equivalente a 2% de toda a emissão anual do poluente feita por humanos, qualquer melhora na eficiência é um importante avanço.
Blocos montáveis
O princípio por trás da novidade é que a estrutura dela é composta por um conjunto de pequenas peças, formando o que os autores chamam de material digital. ;Pode-se pensar nesse material como o equivalente físico da revolução que vimos na informática, em que centenas de chips juntos formam um computador;, explica ao Correio Nick Cramer, um dos coautores do estudo (Leia Três perguntas para).
[SAIBAMAIS]As peças podem ser agrupadas em uma infinidade de formas, como aviões, arranha-céus, pontes e até estruturas espaciais. Cada unidade é forte e rígida, mas a escolha das dimensões e dos materiais utilizados permite um ajuste preciso da flexibilidade do objeto final. A primeira estrutura criada dessa forma foi a asa, flexível a ponto de se contorcer para substituir a função das superfícies de controle dos modelos atuais.
Segundo Gershenfeld, o modelo simplifica bastante a produção. A fabricação das asas de aeronaves atuais requer grandes equipamentos especializados em moldar e endurecer o produto, enquanto os materiais digitais podem ser produzidos em massa e montados rapidamente por robôs. O protótipo inicial foi montado a mão pelos engenheiros, mas as peças podem ser instaladas por robôs em miniatura, capazes de caminhar pela asa ou pelo interior dela durante a montagem. Os pesquisadores já criaram protótipos para essas pequenas máquinas.
A equipe trabalha há anos na construção de estruturas complexas, com diversas aplicações em potencial para a criação de dispositivos robóticos. O método poderá, por exemplo, ser utilizado na construção de braços e pernas capazes de mudar de forma em toda a sua extensão, em vez de depender de um número fixo de articulações.
Gershenfeld e sua equipe consultaram engenheiros da Nasa para explorar outras possíveis aplicações tecnológicas e descobriram que ;a ideia de mudar continuamente o formato da asa para controlar um avião é o Santo Graal da área, tanto em termos de eficiência quanto em agilidade;, ressalta o engenheiro.