O que era uma promessa começou a virar realidade: redes de sensores já começaram a monitorar a integridade estrutural de aviões. As redes de sensores interligam uma série de unidades computacionais autônomas minúsculas, capazes de coletar dados por meio de sensores, trocar informações entre si e transmitir seus dados para uma central, tudo por conexões sem fios.
O conceito é tão promissor que foi listado entre as dez tecnologias que podem salvar a economia mundial. Em 2011, a Airbus apresentou um conceito futurista de avião que utiliza as redes de sensores para monitorar quase tudo na aeronave. Agora, a EADS, controladora da Airbus, juntamente com engenheiros da Universidade de Viena, na Áustria, fizeram o primeiro voo real para testar o sistema de monitoramento inteligente.
Tal como o sistema nervoso no corpo humano, que detecta quase tudo o que acontece conosco e ao nosso redor, os sensores ligados à fuselagem do avião vão registrar e transmitir dados sobre a integridade estrutural da aeronave em tempo real.
Redes de sensores
Os dois grandes desafios para transformar as redes de sensores em realidade são criar uma forma de alimentar eletricamente os sensores e seus módulos de recepção e transmissão, e algoritmos de redes neurais artificiais que permitam que os nós da rede se comuniquem sem um controle central.
A equipe do professor Ulrich Schmid acredita ter encontrado a solução para o primeiro problema através de seu "Módulo de Colheita de Energia", que gera eletricidade a partir da diferença de temperatura criada quando o avião decola e pousa.
"As baterias convencionais não são projetadas para as grandes diferenças de temperatura que as aeronaves estão sujeitas continuamente durante sua operação. Além disso, ninguém quer substituir regularmente todas as baterias dos sensores no avião inteiro. Usar cabeamento convencional, por outro lado, aumentaria significativamente o peso do aparelho," diz Schmid.
Efeito Seebeck
A geração de energia é termoelétrica: quando dois materiais condutores de eletricidade diferentes são unidos e seus pontos de contato têm diferentes temperaturas, gera-se uma tensão elétrica - este fenômeno é conhecido como "efeito Seebeck".
Foi o pesquisador Alexandros Elefsiniotis quem teve a ideia de garantir o suprimento contínuo de eletricidade para que a rede de sensores não pare de funcionar durante o voo. Ele usou um reservatório de água de cerca de 10 centímetros cúbicos, que congela durante a decolagem, mas com um gradiente de temperatura diferente da fuselagem.
O primeiro voo de teste foi um sucesso, mostrando que o módulo gera a energia esperada. "Nós obtivemos cerca de 23 joules de energia por voo, o que é suficiente para alimentar um nó da rede de sensores sem fios," disse Elefsiniotis. Agora que os sensores já estão funcionando, os pesquisadores vão começar a testar seus algoritmos de comunicação.
