Microveículo sem motor é o menor veículo voador já construído pelo homem

Redação do Site Inovação Tecnológica - 23/09/2021

Comparação das dimensões do microveículo voador com uma formiga.
[Imagem: Northwestern University]

Microveículo voador sem motor

Engenheiros da Universidade Northwestern, nos EUA, afirmam ter construído o menor veículo voador já criado pelo homem.

Mais ou menos do tamanho de um grão de areia, o veículo nem mesmo tem um motor, voando com base no vento, como diversas sementes que se movem por longas distâncias, levadas pelo vento em movimentos espirais.

Mas não é uma mera cópia da natureza: A equipe afirma ter otimizado a aerodinâmica do seu microveículo voador para garantir que ele caia em uma velocidade mais baixa do que as sementes e de maneira controlada.

Essas modificações estabilizam seu voo, garantindo um alcance maior e aumentando o tempo de interação com o ar, tornando-o um potencial auxiliar para monitorar poluição atmosférica e doenças transmitidas pelo ar.

"Nosso objetivo era adicionar o voo alado a sistemas eletrônicos de pequena escala, com a ideia de que esses recursos podem permitir distribuir dispositivos eletrônicos miniaturizados altamente funcionais para sensoriar o ambiente para monitoramento de contaminação, vigilância populacional ou rastreamento de doenças," disse o professor John Rogers.

A parte eletrônica desses chips voadores inclui sensores, um nanogerador para capturar eletricidade do ambiente, memória e uma antena, que pode transmitir os dados coletados pelos sensores para um computador remoto.

O microveículo voador é na verdade um chip com asas.
[Imagem: Northwestern University]

Veículo voador inspirado em sementes

O veículo voador nada mais é do que um chip microeletrônico, com circuitos e tudo, recortado em uma formato aerodinâmico inspirado nas sementes de uma árvore do gênero Tristellateia, que tem sementes com pequenas asas que a fazem cair em um movimento giratório.

Com base em simulações computadorizadas, para otimizar formatos e ângulos das asas, a equipe projetou e construiu vários tipos diferentes de microvoadores, incluindo um com três asas, que ficou muito semelhante às das sementes da tristelateia.

O processo de fabricação lembra aqueles livros infantis com estruturas tridimensionais que se desdobram quando o livro é aberto: Os precursores são estruturas geométricas planas, que são a seguir coladas sobre uma borracha esticada. Quando o substrato esticado é relaxado, ocorre um processo de flambagem que faz com que as asas "saltem" em formas tridimensionais precisamente definidas.

"Esta estratégia de construir estruturas 3D a partir de precursores 2D é poderosa porque todos os dispositivos semicondutores existentes são construídos em layouts planos," disse Rogers. "Podemos, assim, explorar os materiais e métodos de fabricação mais avançados usados pela indústria de eletrônicos de consumo para fazer projetos totalmente padronizados, planos e semelhantes a chips. Em seguida, apenas os transformamos em formas voadoras 3D por princípios que são semelhantes aos de um livro pop-up."

O pesquisador vislumbra que um grande número desses microveículos voadores poderiam ser lançados de um avião ou edifício e amplamente dispersos para monitorar os esforços de remediação ambiental após um derramamento químico ou para rastrear os níveis de poluição do ar em várias altitudes.

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