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Nova turbina eólica é inspirada nas nadadeiras de baleias e golfinhos
[Imagem: E. Paterson]
Estudando as barbatanas, nadadeiras e caudas de golfinhos e baleias, cientistas dos Estados Unidos descobriram algumas características em sua estrutura que desafiam os conceitos tradicionais de engenharia.
As observações deverão influenciar todo o conhecimento atual relacionado à aerodinâmica. A primeira comprovação prática das novas teorias já existe, na forma de um novo gerador eólico, mais eficiente e mais silencioso do que os tradicionais.
Biomimetismo
Segundo o Dr. Frank Fish, que apresentou os resultados de suas pesquisas nesta semana durante a reunião anual da Sociedade de Biologia Experimental, as baleias e os golfinhos evoluíram durante milhões de anos para maximizar sua eficiência no contato com a água, diminuindo o arrasto e o consumo de energia necessária para nadar. E os projetos de engenharia humana têm pouco mais de um século. Assim, é natural que tenhamos muito o que aprender com a natureza.
"Os engenheiros até agora têm tentado garantir padrões estáveis de fluxos sobre superfícies de sustentação simples e rígidas, com as asas [de aviões]. A lição tirada da biomimética é que fluxos não-estáveis e formatos complexos podem aumentar a sustentação, reduzir o arrasto e retardar o estolamento, uma perda dramática e abrupta de sustentação, além do que os sistemas de engenharia existentes conseguem fazer," diz ele.
Hélices de turbinas eólicas
As novas pás das gigantescas hélices que fazem girar as turbinas em um gerador eólico foram totalmente redesenhadas a partir da observação das nadadeiras das baleias corcundas. "Há até mesmo a possibilidade de que esta tecnologia possa ser aplicada a projetos aeronáuticos no futuro, como nas lâminas das asas rotativas dos helicópteros," diz o Dr. Fish.
Vórtices
A pesquisa centra-se no estudo dos vórtices, formações em formato de funil que surgem na trilha das baleias e dos golfinhos. "No caso das baleias corcundas, os vórtices que se formam a partir de suas corcovas na parte frontal de suas nadadeiras ajuda a gerar mais sustentação sem a ocorrência do estolamento, assim como melhora a agilidade e a capacidade de manobra," explica o pesquisador.
No caso das caudas dos golfinhos, os vórtices são formados durante os ciclos de levantar e abaixar da cauda. O seu papel também é diferente, gerando uma espécie de jato no rastro do golfinho que o impulsiona fortemente para a frente.
O golfinho consegue regular a geração desses vórtices variando a velocidade do movimento de sua cauda - aumentando as batidas da cauda ele gasta mais energia mas ganha velocidade, enquanto diminuindo-as ele nada mais lentamente e economiza energia.
Redação do Site Inovação Tecnológica
24/07/2008
[Imagem: E. Paterson]
Estudando as barbatanas, nadadeiras e caudas de golfinhos e baleias, cientistas dos Estados Unidos descobriram algumas características em sua estrutura que desafiam os conceitos tradicionais de engenharia.
As observações deverão influenciar todo o conhecimento atual relacionado à aerodinâmica. A primeira comprovação prática das novas teorias já existe, na forma de um novo gerador eólico, mais eficiente e mais silencioso do que os tradicionais.
Biomimetismo
Segundo o Dr. Frank Fish, que apresentou os resultados de suas pesquisas nesta semana durante a reunião anual da Sociedade de Biologia Experimental, as baleias e os golfinhos evoluíram durante milhões de anos para maximizar sua eficiência no contato com a água, diminuindo o arrasto e o consumo de energia necessária para nadar. E os projetos de engenharia humana têm pouco mais de um século. Assim, é natural que tenhamos muito o que aprender com a natureza.
"Os engenheiros até agora têm tentado garantir padrões estáveis de fluxos sobre superfícies de sustentação simples e rígidas, com as asas [de aviões]. A lição tirada da biomimética é que fluxos não-estáveis e formatos complexos podem aumentar a sustentação, reduzir o arrasto e retardar o estolamento, uma perda dramática e abrupta de sustentação, além do que os sistemas de engenharia existentes conseguem fazer," diz ele.
Hélices de turbinas eólicas
As novas pás das gigantescas hélices que fazem girar as turbinas em um gerador eólico foram totalmente redesenhadas a partir da observação das nadadeiras das baleias corcundas. "Há até mesmo a possibilidade de que esta tecnologia possa ser aplicada a projetos aeronáuticos no futuro, como nas lâminas das asas rotativas dos helicópteros," diz o Dr. Fish.
Vórtices
A pesquisa centra-se no estudo dos vórtices, formações em formato de funil que surgem na trilha das baleias e dos golfinhos. "No caso das baleias corcundas, os vórtices que se formam a partir de suas corcovas na parte frontal de suas nadadeiras ajuda a gerar mais sustentação sem a ocorrência do estolamento, assim como melhora a agilidade e a capacidade de manobra," explica o pesquisador.
No caso das caudas dos golfinhos, os vórtices são formados durante os ciclos de levantar e abaixar da cauda. O seu papel também é diferente, gerando uma espécie de jato no rastro do golfinho que o impulsiona fortemente para a frente.
O golfinho consegue regular a geração desses vórtices variando a velocidade do movimento de sua cauda - aumentando as batidas da cauda ele gasta mais energia mas ganha velocidade, enquanto diminuindo-as ele nada mais lentamente e economiza energia.
Redação do Site Inovação Tecnológica
24/07/2008