Redes de sensores vão monitorar integridade estrutural de aviões

Redação do Site Inovação Tecnológica - 27/07/2007

Os sensores são formados por finas estruturas de material piezoelétrico gravadas sobre uma folha flexível de circuito impresso.
[Imagem: Sandia Lab .]

O conceito de redes de sensores já atraiu a atenção dos mais diversos segmentos, tanto nas universidades e centros de pesquisas quanto na indústria, devido principalmente à sua capacidade de monitoramento contínuo e em tempo real.

As possibilidades de uso desses sensores interconectados vão desde o monitoramento do meio-ambiente até o acompanhamento da resistência estrutural de pontes, viadutos e equipamentos industriais.

Monitoramento da integridade estrutural

Agora, pesquisadores do Laboratório Sandia, Estados Unidos, desenvolveram uma nova rede de sensores que será utilizada para monitorar a integridade estrutural de aviões, antes que micro-falhas de material possam colocar em risco a aeronave e seus passageiros. O sistema já foi homologado pela empresa Boeing, que deverá passar a utilizá-lo em seus futuros aviões.

"Com sensores checando continuamente os primeiros sinais de desgaste, você pode restringir seus esforços de manutenção para quando necessitar de intervenção humana," diz o engenheiro Dennis Roach, ressaltando o impacto que as redes de sensores poderão ter também sobre os custos de manutenção das aeronaves.

Outro benefício dos sensores integrados à estrutura de aviões e outros veículos é a possibilidade do registro detalhado de falhas inevitáveis, como acontece durante os acidentes. Se essas redes de sensores já fossem utilizadas, por exemplo, no acidente com o avião da Gol, que chocou-se com um jatinho executivo há alguns meses, seria possível descrever com detalhes toda a seqüência de danos estruturais sofridos pelo avião. Esse tipo de informação é essencial para o desenvolvimento de novos ítens de segurança.

Sensores piezoelétricos flexíveis

A rede de sensores que deverá monitorar os aviões será constituída por sensores individuais capazes de se comunicar entre si e com uma central de controle. Os sensores são formados por finas estruturas de material piezoelétrico gravadas sobre uma folha flexível de circuito impresso.

Esses sensores são instalados nos pontos de contato entre diferentes partes do avião, sobre camadas de solda e em qualquer outro ponto passível de falha estrutural. Qualquer alteração mecânica sofrida pelo sensor transforma-se em uma corrente elétrica, que é lida pela central de controle.

O servidor central da rede sensores tanto pode emitir sinais de alerta em tempo real, no caso de falhas graves, quanto armazenar informações sobre pequenas alterações. Durante as manutenções, os computadores dos técnicos são conectados à rede e podem verificar graficamente todas as anomalias.

Sensores de pressão

Da mesma forma que os nervos distribuídos ao longo de todo o corpo humano, redes distribuídas de sensores oferecem um nível de monitoramento e sensitividade que nenhum outro sistema atual possibilita.

É por isso que a indústria já criou o conceito de SHM ("Structural Health Monitoring": monitoramento da saúde estrutural). De posse dos dados desses sensores, as manutenções podem ser melhor dirigidas e feitas mais rapidamente.

Para locais menos críticos, que podem ceder sem representar um risco à segurança, poderá ser utilizado um outro tipo de sensor, baseado no monitoramento de pressão. Também flexível, em vez de conter material piezoelétrico, o sensor é formado por uma série de minúsculos canais interconectados, que são preenchidos com ar-comprimido. Qualquer trinca que se propague sob ele quebra as galerias, alterando a pressão em seu interior.