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Robótica

Asas de borboleta artificiais batem alimentadas pelo Sol

Redação do Site Inovação Tecnológica - 02/03/2020

Asas de borboleta artificiais batem alimentadas pelo Sol
A asa artificial dispensa qualquer hardware adicional, batendo por contra própria ao ser iluminada - e batendo rápido.
[Imagem: Xu Dong et al. - 10.1021/acsami.9b20250]

Asa robótica biomimética

Na mitologia grega, as asas de cera de Ícaro derreteram quando ele ousou voar muito perto do Sol.

Agora, pesquisadores chineses construíram asas artificiais que não apenas não derretem: Elas são alimentadas pelo Sol.

As pequenas asas, que podem bater ainda mais rápido do que as asas das borboletas, nas quais foram inspiradas, poderão ser usadas em robôs ou como dispositivos para a coleta de energia solar.

Atuadores acionados por luz - dispositivos que convertem a luz diretamente em trabalho mecânico - têm atraído a atenção porque são sem fio e fáceis de controlar. No entanto, para operar continuamente, eles geralmente exigem uma fonte de luz de alta intensidade e alternada, ou seja, que possa ser ligada e desligada, o que exige hardware adicional.

Xu Dong e colegas das universidades de Changzou e Jiangsu tinham como meta justamente eliminar a necessidade do hardware adicional para acionar um filme flexível que pudesse converter a luz solar natural em um movimento de bater de asas.

Bio-asa flexível de borboleta

O protótipo consiste em uma fina folha de polímero revestida com um filme metálico nanocristalino, que a equipe batizou de "bio-asa flexível de borboleta".

Quando uma das extremidades da bio-asa fica fixa, e a luz solar a ilumina, a temperatura da tira aumenta e a extremidade livre se enrola devido à grande diferença na taxa de expansão térmica entre as camadas de metal e de polímero.

Essa primeira onda do movimento faz com que a parte curva da bio-asa lance sombra sobre a camada metálica abaixo, fazendo a temperatura cair e a tira se desdobrar.

Ciclos contínuos de flexão e desdobramento produzem um movimento de bater de asas que pode exceder a frequência das asas das borboletas reais - dependendo da intensidade da iluminação - tornando a asa biomimética um músculo artificial autônomo.

A equipe demonstrou o funcionamento do protótipo em um cata-vento e em um pequeno barco, além de um dispositivo que converte a luz solar em corrente elétrica.

Mas seu principal projeto, que será feito a seguir, será demonstrar uma borboleta robótica que voe com tanto eficiência quanto uma borboleta de verdade.

Bibliografia:

Artigo: Sunlight-Driven Continuous Flapping-Wing Motion
Autores: Xu Dong, Jiawei Xu, Xiuzhu Xu, Shengping Dai, Xiaoshuang Zhou, Changhao Ma, Guanggui Cheng, Ningyi Yuan, Jianning Ding
Revista: Applied Materials & Interfaces
Vol.: 12, 5, 6460-6470
DOI: 10.1021/acsami.9b20250






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