Pele de tubarões pode tornar aviões e automóveis maia rápidos.
A pele dos tubarões pode
ajudar a projetar melhores aviões, drones, automóveis ou turbinas eólicas,
segundo estudos que estão a ser desenvolvidos por biólogos e engenheiros da
Universidade de Harvard, Estados Unidos.
Em colaboração com investigadores da
Universidade da Carolina do Sul, a equipa de Harvard procura construir máquinas
mais aerodinâmicas inspirando-se na pele dos tubarões e nos seus dentículos,
pequenas placas ósseas que tornam a pele áspera (parecida a uma lixa), mas que
permitem aos tubarões nadar com menos resistência da água.
Os investigadores estão a criar uma
nova estrutura "bio inspirada" que pode ajudar o desempenho
aerodinâmico de automóveis ou de aviões, à semelhança do que já aconteceu com
vestuário de natação que imita a pele do tubarão, e testaram 20 configurações
diferentes de tamanhos de dentículos. E descobriram que além de reduzir o
atrito as estruturas formadas com a "pele de tubarão" aumentavam
significativamente a sustentação, atuando como geradores de vórtices de alta
potencia e baixo perfil.
Um gerador de vórtice é um objeto que
produz um movimento rápido em espiral de um fluido. Existem por exemplo em
automóveis ou nos aviões (pequenas laminas verticais nas asas). Alteram o fluxo
do ar sobre a superfície de um objeto em movimento e assim tornam-no mais
aerodinâmico.
Segundo o estudo, publicado na revista
académica "Journal of the Royal Society Interface", esses geradores
de vórtices inspirados na pele dos tubarões conseguem melhorias de 323% quando
comparados com um perfil aerodinâmico sem geradores de vórtice.
Os investigadores lembram que tubarões
e aviões nem são assim tão diferentes já que ambos são projetados para se mover
de forma eficiente num fluido, água ou ar, usando as formas dos seus corpos
para se sustentar e para diminuir o atrito. A diferença é que os tubarões têm
400 milhões de anos de avanço no processo evolutivo do design.
"A pele dos tubarões é coberta por
milhares e milhares de dentículos, que variam de forma e tamanho ao longo do
corpo", lembrou George Lauder, professor de Ictiologia e de Biologia e um
dos autores da investigação.
Até agora têm sido feitas investigações
sobre as propriedades dos dentículos na redução do atrito, mas a nova
investigação quer saber como eles influenciam também a sustentação, explicou
Mehdi Saadat, outro dos autores do trabalho.
Na investigação os responsáveis
contaram com a colaboração de uma equipa de engenheiros de Harvard e
inspiraram-se no tubarão Anequim, ou Sardo, (Isurus oxyrinchus), o tubarão mais
rápido do mundo.
Os
dentículos do Anequim têm três cristas, como um tridente, que a equipa formou e
modelou em três dimensões socorrendo-se de uma micro-tomografia computorizada.
O resultado em 3D foi impresso na superfície de uma asa com uma secção
transversal aerodinâmica curva, o chamado perfil alar ou aerofólio.
August Domel, outro dos autores do
artigo, explicou que o objetivo é testar essas estruturas para perceber que
efeito têm na sustentação a no atrito e as aplicações que podem ter em aviões,
drones ou turbinas eólicas. (dn)
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