Fabricação de asas de drones com recursos de asa de gafanhoto

Processo de preparação de forewing inspirado em gafanhoto impresso em 3D da esquerda para a direita: forewing forewing real, protótipo de forewing reforçado de PVC de 50 ?m finalizado (CF-PETG-1), molde de padrão de venação, exoesqueleto de forewing impresso em 3D e a espessura média do perfil medida. Crédito: Royal Society Open Science

Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Lincoln nos EUA e da Universidade de Ciência e Tecnologia Huazhong e da Universidade de Guangzhou, ambas na China, desenvolveu uma maneira de fabricar asas de drones com propriedades de asa de gafanhoto, permitindo que os drones planem por longas distâncias. Em seu artigo publicado na revista Royal Society Open Science, o grupo descreve como desenvolveram sua técnica e como funcionou bem quando testada.

Pesquisas anteriores mostraram que os gafanhotos são capazes de voar longas distâncias porque são capazes de tirar vantagem das correntes de ar e das características de enxameação de suas espécies. Pesquisas anteriores também mostraram que imitar criaturas naturais às vezes pode render recompensas na construção de máquinas humanas. Nesse novo esforço, os pesquisadores começaram com a ideia de que drones ou aviões com algumas das características dos gafanhotos podem ser melhores no vôo planador, uma característica que os fabricantes de aviões cobiçam porque pode resultar em redução do consumo de combustível e também redução do ruído. Mas em vez de projetar um avião com asas inspiradas em gafanhotos, os pesquisadores analisaram várias das características das asas de gafanhotos e desenvolveram maneiras de fabricar cópias que aproveitam suas propriedades especiais, tanto para drones quanto para pequenos aviões.

Para aprender mais sobre as características que podem tornar as máquinas voadoras feitas por humanos melhores planadores, os pesquisadores estudaram de perto as características das asas dos gafanhotos que lhes permitem planar tão bem. Observando que as asas dos gafanhotos são feitas de um material muito fino e leve com padrões de veias específicos (para transportar a hemolinfa), eles criaram reproduções digitais em 3D delas e depois as aumentaram. Em seguida, eles usaram as imagens para criar moldes que poderiam ser usados para criar asas termoformadas. As asas foram então aparadas com um laser e gravadas para reproduzir os padrões encontrados nas asas de gafanhotos. A equipe então fez vários protótipos com diferentes espessuras e pesos, como forma de descobrir qual tinha a quantidade certa de rigidez.

Os testes de seu processo de fabricação mostraram que era uma maneira viável de produzir asas utilizáveis tanto para drones quanto para aeronaves de pequeno porte. Mais trabalho precisará ser feito para verificar se essa experiência de artesanato se beneficia do design da asa inspirado nos gafanhotos.


Publicado em 09/07/2021 00h50

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