Como as aves deverão inspirar os aviões do futuro
Autor: Renan Pratta | Publicado: 2016-04-11T09:21:00-03:00







Foto: Markus Unsöld


Em 2015, 3,5
bilhões de&nbsp;passageiros&nbsp;usaram&nbsp;aviões&nbsp;como meio de&nbsp;transporte, segundo a
International Air Transport Association (IATA).&nbsp;O número
deverá dobrar até 2034, quando o Brasil, que é um dos países em que o setor tem
crescido mais rapidamente, deverá superar os 200 milhões de passageiros por ano.

“O setor
aéreo tem um impacto enorme na economia mundial e não há nada melhor para o transporte
rápido em distâncias longas do que aviões, que oferecem um tipo de operação
confiável e segura”, disse Carlos Cesnik, professor de Engenharia Aeroespacial
e diretor do Active Aeroelasticity and Structures Research Laboratory da
University of Michigan (UM).




Mas, da mesma
forma que crescerá, o setor passará por muitas transformações nos próximos
anos, de acordo com Cesnik e os demais palestrantes de um painel em que foram
apresentadas alternativas tecnológicas para o futuro da aviação na Fapesp Week
Michigan-Ohio, que ocorre até 1º de abril nos Estados Unidos.



O grupo do
professor Daniel Inman no Departamento de Engenharia Aeroespacial da UM tem
buscado alternativas para o desenvolvimento de aeronaves mais eficientes a
partir do estudo de quem voa há mais tempo no mundo: as aves.



Segundo
Inman, a ideia de modificar asas de aeronaves é muito antiga. Os próprios
irmãos Wright usaram asas que mudavam de forma à medida que eram puxadas por
cabos. “Eles queriam aprender a voar e nada melhor do que se basear em aves”,
disse.



Entretanto,
por motivos de segurança – diminuir a turbulência, por exemplo –, as
superfícies rígidas dominaram a aviação desde a popularização do setor até os
dias de hoje. E foi somente nos últimos anos que retornou o interesse pelo
estudo de configurações com asas que mudam de forma durante o voo.



“Em nossa
pesquisa, não queremos copiar o modo como as aves batem as asas, mas sim
analisar características na fisiologia desses animais que possam inspirar
soluções tecnológicas, particularmente em aplicações com materiais
inteligentes”, disse Inman.



O grupo de
Inman, do qual fazem parte engenheiros e especialistas em biologia animal – da
UM, Stanford e University of California Los Angeles –, teve este mês aprovado
um auxílio à pesquisa de US$ 6 milhões do Escritório de Pesquisa Científica da
Força Aérea dos Estados Unidos para produzir a análise mais detalhada do voo de
aves já feita em um projeto de engenharia aeronáutica.



“Estudaremos
os mais variados tipos de aves, com diferentes tamanhos, formas e velocidades”,
disse.



Enquanto os
aviões atuais têm asas rígidas e usam partes conhecidas
como&nbsp;flaps,&nbsp;slats&nbsp;e&nbsp;spoilers&nbsp;para o controle, as aves
utilizam as penas – isoladamente ou em conjunto – para criar superfícies que
controlam o voo.



E, detalhe
importante: fazem isso sem desperdício de energia. Esse é o principal objetivo
da pesquisa de Inman: levar a eficiência do voo de aves para o setor aéreo.



Novas formas,
novos materiais&nbsp;No Brasil, o grupo de&nbsp;Edson Cocchieri Botelho,
professor na Faculdade de Engenharia da Universidade Estadual Paulista (Unesp)
em Guaratinguetá, tem estudado o uso de materiais plásticos altamente
resistentes ao calor no setor aeronáutico.



Conhecidos
como materiais compósitos, por terem pelo menos dois componentes ou duas fases,
esses materiais têm propriedades físicas e químicas distintas.



São materiais
poliméricos que se destacam por uma combinação favorável de baixa massa
específica e elevado desempenho mecânico.



“A grande
maioria dos compósitos poliméricos avançados utilizados atualmente é obtida a
partir da impregnação do reforço com resinas termorrígidas que, entretanto,
apresentam problemas de tensão em virtude do processamento e da natureza
quebradiça da resina”, disse Botelho.



“Os polímeros
termoplásticos reforçados com fibras contínuas vêm se apresentando como
importantes substitutos, quando comparados aos polímeros termorrígidos
convencionais, pois apresentam maiores valores de rigidez e resistência ao
impacto, temperatura de serviço mais elevada e grande versatilidade na produção
em série”, disse.



Em uma
pesquisa apoiada pela Fapesp, Botelho e equipe processaram compósitos
termoplásticos envolvendo diferentes graus de cristalinidade e avaliaram a
influência dessa cristalinidade no desempenho mecânico e térmico, envolvendo
diferentes condições ambientais.



O projeto foi
realizado em conjunto com o Departamento de Ciência e Tecnologia Aeroespacial
(DCTA), com o Composites Institute de Kaiserslautern e com o Leibniz Institute
of Polymer Research Dresden, ambos na Alemanha.



“Temos
estudado materiais compósitos tanto estruturais quanto reforçados com nanotubos
de carbono, em pesquisas conjuntas com grupos nas universidades da Califórnia,
Purdue, Case-Western e Washington, nos Estados Unidos”, disse à&nbsp;Agência
Fapesp.



Em São José
dos Campos, como não poderia deixar de ser, está boa parte dos esforços
brasileiros para o desenvolvimento de novas tecnologias voltadas ao setor
aeronáutico.



Um exemplo
foi apresentado na Fapesp Week por João Luiz Filgueiras de Azevedo, coordenador
de um grupo no Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE) do Departamento de
Ciência e Tecnologia Aeroespacial (DCTA) que trabalha principalmente com
fluidodinâmica computacional.



Os
pesquisadores fazem simulações em computador para analisar fatores como
velocidade, turbulência, pressão, temperaturas e diversos outros com
importantes efeitos em aeronaves.




As principais
áreas de pesquisa estão no desenvolvimento de sistemas computacionais e de
modelagem e estudos de fatores como turbulência, aeroacústica, elasticidade,
interação de estruturas fluidas, fluxos hipersônicos e otimização aerodinâmica.



Fonte: Exame

http://exame.abril.com.br/tecnologia/noticias/como-as-aves-vao-inspirar-os-avioes-do-futuro