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Fernando Reinach
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Balança para pássaro voando

Para medir o peso basta subir na balança. O peso é uma medida da força que nosso corpo exerce sobre o solo. Mas, se quisermos medir a força que nossos pés exercem sobre o solo quando corremos, precisamos usar uma esteira acoplada a uma balança. Com essa engenhoca é possível medir a força que exercemos sobre o solo a cada momento. Ela é zero quando os pés estão no ar e maior que nosso peso quando o pé toca o solo.

Fernando Reinach, O Estado de S.Paulo

07 Fevereiro 2015 | 02h04

Foi com medidas como essa que os cientistas conseguiram descrever em detalhe as forças envolvidas no andar e na corrida. Estudando a locomoção de seres humanos, de cavalos e até de elefantes, os cientistas construíram robôs quadrúpedes capazes de andar em todos os tipos de terreno. Os vídeos dessas criaturas bizarras se deslocando em todo tipo de terreno são impressionantes (https://www.youtube.com/watch?v=ybacz2Y3kw4).

O problema é que, até agora, não existia um método capaz de medir a força exercida pelas asas dos pássaros durante o voo. As asas não tocam o solo, somente o ar, e por isso o método da balança não funciona. Isso nos impede de estudar em detalhe os truques usados pelas aves para voar e de utilizar esses truques para desenhar robôs voadores com asas móveis. Agora isso mudou. Cientistas construíram um equipamento capaz de medir a força exercida pelas asas de um pássaro enquanto ele voa.

O equipamento é basicamente uma caixa muito leve e rígida construída com madeira balsa em cinco dos seis lados. Uma das laterais é feita de plástico transparente e pode ser usada para filmar o que acontece na caixa ou manipular seu interior. A caixa é um cubo de aproximadamente 60 centímetros de lado e pesa 1,8 kg. Essa caixa é montada sobre três sensores capazes de medir minúsculas mudanças na força que a caixa faz sobre eles, a cada milissegundo, com uma precisão enorme. Assim, se o ar dentro da caixa se mover, os sensores são capazes de medir as minúsculas mudanças de pressão sobre as paredes. Os cientistas demonstraram que a partir dessas medidas é possível calcular a força exercida no ar por um objeto contido na caixa.

Para calibrar essa traquitana chamada de AFP (Aerodynamic Force Platform), e demonstrar que o método funciona, os cientistas colocaram dentro dela um drone, daqueles com quatro hélices, pendurado em uma balança. Assim foi possível medir a força produzida pelo drone, enquanto voava usando tanto a balança quanto a AFP.

Tendo demonstrado que a AFP funciona como esperado, os cientistas fizeram o experimento mais interessante. Eles colocaram dois poleiros, um em cada lado da caixa, e treinaram dois periquitos para voar de um poleiro para o outro dentro da caixa fechada. Imagino que essa foi a parte mais difícil para os engenheiros mecânicos de Stanford, mas eles contam que logo Gaga e Ray, os periquitos, aprenderam a lição.

E foi assim que os cientistas puderam medir as forças aerodinâmicas produzidas pelas asas de Gaga e Ray durante o voo. Essa é a primeira vez na história que as diversas forças mecânicas envolvidas no bater das asas de uma pássaro foi medida diretamente, sem a utilização de qualquer equipamento instalado nas aves.

Os cientistas imaginam que esse equipamento permitirá entender em detalhe as estratégias de decolagem, voo e pouso dos mais diferentes pássaros. No futuro, esses dados serão usados na construção de drones e, quem sabe, até aviões comerciais capazes de mimetizar o bater das asas dos pássaros. Temos muito a aprender com as aves. Enquanto a espécie humana aprendeu a voar faz um século, as aves aperfeiçoam essa arte faz milhões de anos.

É BIÓLOGO

MAIS INFORMAÇÕES: IN VIVO RECORDING OF AERODYNAMIC FORCE WITH AN AERODYNAMIC FORCE PLATFORM: FROM DRONES TO BIRDS. J. R. SOC. INTERFACE VOL. 12 PAG. 1283 2014

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