Drones leves com penas flutuarão indefinidamente com energia solar

Espao

Redação do Site Inovação Tecnológica – 14/08/2025

Placas flutuantes

Elas funcionam como bales, mas so planas, metlicas e nem precisam de gs para flutuar no ar. Mesmo assim, essas pequenas placas podero ficar meses voando usando apenas a energia solar.

A ideia que elas fiquem flutuando em altitudes de 50 a 100 quilmetros – ou seja, j na fronteira do espao – coletando continuamente dados sobre camadas da atmosfera que permanecem quase sem serem estudadas justamente porque muito difcil ficar por l – bales e avies ficam muito abaixo, e satlites ficam muito acima.

Esses “bales planos” so na verdade pequenas placas metlicas perfuradas em nanoescala, que levitam graas a um fenmeno chamado fotoforese, uma espcie de propulso solar que ocorre quando molculas de gs ricocheteiam com mais fora no lado quente de um objeto do que no lado frio, criando momento e sustentao contnuos.

Esse efeito s significativo em ambientes de presso extremamente baixa, que so exatamente as condies encontradas na mesosfera, uma camada da atmosfera terrestre que quase desconhecida porque muito difcil de estudar.

“Estamos estudando esse estranho mecanismo fsico chamado fotoforese e sua capacidade de fazer objetos muito leves levitarem quando voc os ilumina,” disse Ben Schafer, da Universidade de Harvard, nos EUA. O projeto tem a participao do professor Felix Sharipov, da Universidade Federal do Paran.

Sustentao por fotoforese

As placas flutuadoras so membranas finas, com dimetros na escala de alguns centimetros, feitas de alumina cermica revestida com uma camada de cromo na parte inferior. Quando a luz do Sol atinge essa estrutura, a diferena de calor entre as superfcies superior e inferior inicia uma fora de elevao fotofortica, que excede o peso da estrutura, fazendo-a flutuar.

“Esse fenmeno costuma ser to fraco em relao ao tamanho e ao peso do objeto sobre o qual ele atua que normalmente no o notamos,” disse Schafer. “No entanto, conseguimos tornar nossas estruturas to leves que a fora fotofortica maior que seu peso, permitindo que elas voem.”

O teste de conceito envolveu uma estrutura de 1 centmetro de largura levitando a uma presso atmosfrica de 26,7 Pascal quando exposta luz com apenas 55% da intensidade da luz solar. Essa condio de presso modela o que encontrado a 60 quilmetros acima da superfcie da Terra, e tambm muito semelhante atmosfera marciana, comprovando que essas nanonaves podero estudar tambm a atmosfera de Marte.

Isso foi possvel porque a equipe desenvolveu um processo de nanofabricao que consegue criar membranas de tamanhos muito maiores do que era possvel at agora, de dezenas de centmetros. A equipe agora est trabalhando para incorporar cargas teis em suas plataformas flutuantes, como sensores e transmissores de dados.

Usos na Terra e em Marte

A equipe vislumbra uma gama de possveis aplicaes para o novo dispositivo, especialmente na cincia climtica. Se equipado com sensores leves, este dispositivo poder coletar dados importantes como velocidade do vento, presso e temperatura de uma regio da atmosfera que h muito tempo permanece um ponto cego. Isso significa que faltam dados essenciais para calibrar os modelos climticos que constituem a base da previso do tempo e das projees das mudanas climticas.

Outras aplicaes potenciais incluem as telecomunicaes: Uma frota dessas placas flutuantes poderia viabilizar a criano de um conjunto de antenas com capacidades de transmisso de dados comparveis s dos satlites de rbita baixa, que fornecem servios de internet, por exemplo, mas com menor latncia devido sua maior proximidade com o solo.

“Esta a primeira vez que algum demonstra que possvel construir estruturas fotoforticas maiores e realmente faz-las voar na atmosfera,” disse o professor David Keith. “Isso abre uma classe inteiramente nova de dispositivos passivos, alimentados pela luz solar e especialmente adequados para explorar nossa atmosfera superior. Mais tarde, eles podero voar em Marte ou outros planetas.”

Outras notcias sobre:

Mais tópicos