As lições de um beija-flor à engenharia, incapaz de igualar a natureza

A natureza tem muitas lições a dar à engenharia, quando se desenvolvem mecanismos para voar. Numa comparação feita entre micro-helicópteros e colibris, uma espécie de beija-flores, feita numa pesquisa norte-americana, comprovou-se esta verdade. Um estudo da Universidade de Stanford, na Califórnia, mostrou que os mais avançados helicópteros do mundo não conseguem voar tão bem como as espécies de aves mais eficientes.

Um estudo realizado na Universidade de Stanford, na Califórnia, sob coordenação do professor David Lentink, veio comprovar uma realidade que não surpreende: a engenharia tem muito a aprender com a natureza e, mesmo com a noção deste facto, tem muito que caminhar para atingir a eficiência dos melhores voadores.

A pesquisa – publicada na revista britânica Interface da Royal Society Journal – consiste na comparação entre os beija-flores e os helicópteros, concluindo que as espécies de aves mais eficientes são mais avançadas do que os melhores micro-helicópteros.

Nesta comparação, os investigadores tiveram também em consideração a energia gasta pelos helicópteros e pelos beija-flores, para se conseguirem manter em voo. E aqui a engenharia iguala a natureza.

Apesar das dificuldades, os autores deste estudo conseguiram medir a energia que os pássaros necessitam para se manterem a voar.

“O movimento das asas de um beija-flor nunca foi medido com precisão”, salienta David Lentink, destacando que a vantagem dos pássaros é o seu peso, muito reduzido.

A equipa de investigadores da Universidade de Stanford também conseguiu determinar se as asas do beija-flor são mais eficientes. Gastam menos energia para superar a força do arrasto do que a hélice de um helicóptero com dimensões semelhantes?

Para o efeito, foi necessário recorrer a um micro-helicóptero, o Black Hornet, que pesa apenas 16 gramas e é utilizado pelos militares britânicos em missões de vigilância no Afeganistão.

Depois, em laboratório, os investigadores norte-americanos recorreram a asas de espécimes de colibri que estavam em museus.

O procedimento seguinte foi ligar as asas a um equipamento capaz de as colocar em movimento. E assim foi possível estabelecer uma comparação muito realista, entre as quantidades de energia gastas pelos pássaros, a bater de asas para levantar, e pelos helicópteros.

A pesquisa recorreu a um apoio externo, fornecido pela Universidade de British Columbia, no Canadá, onde foram registados os movimentos de voo beija-flores selvagens. As suas asas batem cerca de 80 vezes por segundo. Veja o vídeo de um voo em câmara lenta:

A matemática continuou a ser útil no sentido de calcular “a energia aerodinâmica que os músculos do beija-flor precisam de gerar para sustentar o voo parado”, explica David Lentink.

A espécie com melhor desempenho de voo foi o colibri norte-americana Calypte Anna, muito mais eficiente do que um helicópetos.

E de que forma pode o Homem usar os resultados em seu benefício? O coordenador deste estudo explica que a natureza é o melhor aliado da engenharia, na criação de mecanismos de voo mais eficientes.

“Se formos capazes de projetar asas melhor, podemos construir helicópteros que voam parados com tanta ou mais eficiência”, explicou.

No entanto, não será possivel aos engenheiros, segundo sustenta Lentink, atingir o nível da natureza, noutras áreas relativas ao voo…