Aviões: Flap biônico inspirado em plantas carnívoras

Os engenheiros copiaram um sistema da planta que utiliza água e substituíram por ar comprimido para a realização do experimento.

Engenheiros da agência espacial alemã (DLR) projetaram uma asa metamórfica para aviões inspirada em uma planta carnívora.

A asa ganhou um bordo traseiro capaz de se transformar suavemente em qualquer formato, permitindo substituir os tradicionais flaps com muitas vantagens.

Os flaps são essenciais durante as decolagens e pousos, mas sua operação é onerosa em termos da eficiência de voo: quando estão estendidos, eles comprometem a aerodinâmica, aumentam o consumo de combustível e geram muito ruído. Além de serem controlados por um sistema complexo e pesado.

Já o bordo traseiro de asa biomimético é leve, flexível e mais simples de operar. Além disso, ele elimina o espaço existente entre a asa e o flap estendido, resolvendo aqueles três principais problemas de eficiência.

A capacidade de deformação da superfície foi inspirada na planta carnívora Dioneia.
Imagem: DLR

Biomimetismo

"A Dioneia [Dionaea muscipula] precisa fechar suas folhas muito rapidamente para capturar suas presas," disse Benjamin Gramuller, coordenador do projeto. "Ela faz isso alterando a pressão nas células da folha e usando uma geometria da folha otimizada pela evolução."

A planta carnívora acumula uma tensão nas folhas usando a pressão da água em seu interior. Quando um inseto entra na folha e toca em seus biossensores, essa pressão é descarregada rapidamente, fechando a folha e capturando a presa.

Flaps metamórficos

Os engenheiros copiaram esse sistema usando não água, mas ar comprimido, que viaja entre duas camadas sobrepostas de "células" plásticas - as células têm diferentes tamanhos para permitir o formato afilado do bordo da asa.


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"Para levantar o bordo, nós pressurizamos a camada de células inferior. O ar comprimido pode ser facilmente suprido pelo sistema de compressão de ar já disponível nos aviões," disse Gramuller. Esvaziando a camada inferior e inflando a camada superior, tem-se o efeito inverso.

A expectativa é que os flaps metamórficos permitam que os aviões mantenham sustentação a velocidades mais baixas, ajudando no pouso e na decolagem.

O próximo passo será testar os protótipos em túnel de vento, antes de colocá-los em uma aeronave de testes.

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