Mecânica

Flap biônico inspirado em plantas carnívoras

Flap biônico é inspirado em plantas carnívoras
[Imagem: DLR]

Asa metamórfica

Engenheiros da agência espacial alemã (DLR) projetaram uma asa metamórfica para aviões inspirada em uma planta carnívora.

A asa ganhou um bordo traseiro capaz de se transformar suavemente em qualquer formato, permitindo substituir os tradicionais flaps com muitas vantagens.

Os flaps são essenciais durante as decolagens e pousos, mas sua operação é onerosa em termos da eficiência de voo: quando estão estendidos, eles comprometem a aerodinâmica, aumentam o consumo de combustível e geram muito ruído. Além de serem controlados por um sistema complexo e pesado.

Já o bordo traseiro de asa biomimético é leve, flexível e mais simples de operar. Além disso, ele elimina o espaço existente entre a asa e o flap estendido, resolvendo aqueles três principais problemas de eficiência.

Biomimetismo

A capacidade de deformação da superfície foi inspirada na planta carnívora Dioneia (Dionaea muscipula).

"A Dioneia precisa fechar suas folhas muito rapidamente para capturar suas presas," disse Benjamin Gramuller, coordenador do projeto. "Ela faz isso alterando a pressão nas células da folha e usando uma geometria da folha otimizada pela evolução."

A planta carnívora acumula uma tensão nas folhas usando a pressão da água em seu interior. Quando um inseto entra na folha e toca em seus biossensores, essa pressão é descarregada rapidamente, fechando a folha e capturando a presa.

Flaps metamórficos

Os engenheiros copiaram esse sistema usando não água, mas ar comprimido, que viaja entre duas camadas sobrepostas de "células" plásticas - as células têm diferentes tamanhos para permitir o formato afilado do bordo da asa.

"Para levantar o bordo, nós pressurizamos a camada de células inferior. O ar comprimido pode ser facilmente suprido pelo sistema de compressão de ar já disponível nos aviões," disse Gramuller. Esvaziando a camada inferior e inflando a camada superior, tem-se o efeito inverso.

A expectativa é que os flaps metamórficos permitam que os aviões mantenham sustentação a velocidades mais baixas, ajudando no pouso e na decolagem.

O próximo passo será testar os protótipos em túnel de vento, antes de colocá-los em uma aeronave de testes.

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