Uma nova abelha robô voa como sua contraparte natural, mas não consegue pousar no teto

Um inseto robótico com quatro asas é o primeiro a ser capaz de se controlar nos três eixos de movimento como uma abelha. Os inventores esperam que possa ser útil para operações de resgate ou para sondar ambientes perigosos, mas pousar no teto como uma mosca ainda está fora do seu alcance.

Conquistar a fuga tem sido uma obsessão humana desde os antigos gregos e o mito de Ícaro. Conseguimos decolar com asas fixas em aviões, pairar com asas giratórias em helicópteros e até conseguimos construir dispositivos que levantam voo com asas batendo

Mas imitar o voo dos insetos tem sido um enorme desafio de engenharia.

Qualquer pessoa que já tentou matar uma mosca ou um mosquito sabe como os insetos voadores são manobráveis, com a capacidade de voar para frente, mudar rapidamente de direção, pairar e até voar para trás com facilidade.

Os drones modernos podem realizar muitas dessas façanhas, mas usam hélices e são bastante grandes. Conseguir isso usando asas batendo em uma escala de inseto tem sido difícil porque os microrobôs devem ser leves e incorporar motores que acionam e controlam as asas.

Pesquisadores da Universidade Estadual de Washington construíram uma abelha mecânica do tamanho de um polegar que usa quatro asas de fibra de carbono e Mylar que são controladas individualmente e batem de 100 a 160 batimentos por segundo.

ASSISTA: Vídeo em alta velocidade de moscas manobrando para pousar de cabeça para baixo em uma superfície. Ciência de cortesia

É o primeiro inseto robótico a voar e ter controle de inclinação, rotação e guinada da mesma forma que os insetos fazem para voar para cima e para baixo, pairar, mover-se para frente, para trás e de um lado para o outro. Na aerodinâmica, o tom é análogo ao que você faz com a cabeça quando balança a cabeça para cima e para baixo dizendo sim; roll é quando você inclina a cabeça de um lado para o outro para sugerir "não sei", e yaw é mover a cabeça de um lado para o outro para dizer "não".

Para os pesquisadores que projetaram o robô, a guinada foi a mais difícil de conseguir porque os movimentos de todas as quatro asas tiveram que ser estreitamente coordenados. Eles devem bater para frente e para trás para produzir sustentação e ângulo para produzir o movimento de rotação e guinada ao mesmo tempo.

Este protótipo experimental ainda está preso por um fio para fornecer energia. Mas agora que o controlo do voo foi alcançado, poderemos ver futuros insectos robóticos a entrar em edifícios desabados em busca de sobreviventes, inspecionar áreas perigosas ou possivelmente até realizar polinização artificial.

Tirar uma lição da natureza é comum na ciência, geralmente com o conhecimento de que a natureza é muito melhor nisso do que nós. E ainda há uma manobra onde os insetos superam os robôs. Eles podem pousar no teto.

Durante muitos anos houve um mistério não resolvido sobre como as moscas podem virar de cabeça para baixo e pousar no teto. É um feito que requer movimentos extremamente rápidos e coordenação muito difícil de observar.

Agora, graças à fotografia em alta velocidade, o mistério foi resolvido.

Acontece que os insetos não voam de cabeça para baixo para fazer isso. Eles podem usar alguns métodos diferentes. Um dos registrados envolvia estender as patas dianteiras sobre a cabeça enquanto se aproximavam do teto, agarrando-se e usando o impulso para balançar o corpo para cima em um meio salto mortal para trás. A mosca tem que coordenar isso em 50 milissegundos – muito mais rápido que um piscar de olhos.

Isso significa que um robô teria que coordenar suas asas e pernas para realizar a mesma façanha.

É claro que a natureza teve milhões de anos de evolução para aperfeiçoar coisas como o voo dos insetos. Portanto, ainda há algum trabalho a fazer antes de recuperarmos completamente o atraso.

Bob McDonald é o apresentador do premiado programa científico semanal da Rádio CBC, Quirks & Quarks. Ele também é comentarista científico da CBC News Network e do The National da CBC-TV. Ele recebeu 12 títulos honorários e é Oficial da Ordem do Canadá.