No futuro, minúsculos veículos aéreos autônomos serão capazes de voar através de fissuras no concreto para procurar vítimas de terremotos, monitorar áreas contaminadas ou edifícios em risco de colapso.
Mas, no presente, o problema ainda está em projetar o melhor mecanismo que faça essas micromáquinas capazes de voar de forma eficiente. Pequenos robôs voadores que imitam o bater de asas dos insetos ou dos pássaros têm sido a escolha preferida dos pesquisadores.
O problema é que eles geralmente exigem uma combinação complexa de movimentos para que suas asas lhes deem sustentação e capacidade de manobra. E mecanismos complicados resultam em maior peso, menor autonomia das baterias e menor autonomia.
Linha experimentalista
O Dr. Robert Wood, da Universidade de Harvard, nos Estados Unidos, acredita que a saída é testar inúmeras combinações de asas e técnicas de movimento. Wood e sua equipe estão tentando entender como o design das asas pode afetar o desempenho de um microveículo voador do tamanho de um inseto.
"A grande ênfase do nosso programa é o lado experimental do trabalho," afirma Wood. "Nós temos capacidades únicas para criar, operar e visualizar asas nas escalas e frequências de insetos reais". O grupo está construindo asas e colocando-as para bater em altas frequências, recriando trajetórias similares às que os insetos fazem ao voar.
Durante os testes, equipamentos especiais medem vários componentes de força, permitindo a visualização dos fluxos de ar em torno das asas batendo a mais de 100 vezes por segundo.
Linha teórica
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Já Alexander Alexeev e Hassan Masoud, do Instituto de Tecnologia da Geórgia, também nos Estados Unidos, acreditam que o melhor enfoque é estudar a teoria dos movimentos, para só depois partir para a prática. A dupla usou simulações tridimensionais, feitas em computador, para examinar a sustentação e a aerodinâmica geradas pelo bater de asas flexíveis.
Ao bater as asas, os insetos conseguem uma capacidade de manobra e uma agilidade incomparáveis. Mas o fato é que a física associada com o bater das asas ainda não é totalmente compreendida, sobretudo em escalas muito pequenas. "Quando você deseja criar veículos cada vez menores, a aerodinâmica muda muito e a modelagem se torna importante," defende Alexeev.
De forma surpreendente, suas simulações concluíram que os mecanismos complicados, que têm dificultado a construção dos insetos robóticos, talvez não sejam necessários. Eles descobriram que a melhor alternativa é também a mais simples: um simples bater de asas oscilante, sem nenhum movimento adicional.
"Nós descobrimos que o bater de asas simples para cima e para baixo, na frequência de ressonância, é mais fácil de implementar e gera uma sustentação comparável à dos insetos alados, que usam um bater de asas significativamente mais complexo," afirma Alexeev.
Talvez os dois grupos tenham razão em suas abordagens individuais, já que o próximo passo natural depois da simulação é testar o conceito na prática.
