Mecânica

Primeiro carro sem motorista é licenciado nos EUA

O veículo licenciado nos EUA é um Toyota Prius, cujo sistema de navegação autônoma está sendo desenvolvido desde 2005 pelo Laboratório de Inteligência Artificial da Universidade de Stanford. [Imagem: Stanford AI Lab]

Carro do futuro

A Europa quer carros sem motorista nas estradas em dez anos, mas foram os Estados Unidos que saíram na frente.

O estado de Nevada acaba de dar autorização para a circulação do Google Driverless Car - carro sem motorista da empresa Google.

Na verdade, mais de mil carros inteligentes já estão sendo testados na Europa, mas em condições de avaliação, sem uma licença definitiva.

No Brasil várias equipes trabalham com sistemas autônomos de navegação para veículos.

Para orientar a navegação do carro, o veículo traz câmeras no teto, radares e um laser que o ajuda a "ver" pedestres, ciclistas e os demais carros na estrada.

É reconhecido internacionalmente que a maioria dos acidentes de automóveis ocorre por falha humana.

Assim, o que se espera é que carros inteligentes possam assumir a direção para evitar acidentes.

Supervisores da automação

O veículo licenciado nos EUA é um Toyota Prius, cujo sistema de navegação autônoma está sendo desenvolvido desde 2005 pelo Laboratório de Inteligência Artificial da Universidade de Stanford.

Segundo o engenheiro Sebastin Thrun, responsável pelo desenvolvimento da tecnologia, o carro já percorreu 255 mil quilômetros em testes, durante os quais foi registrado um único incidente, com uma batida sem gravidade.

A licença para a condução automática do veículo foi concedida à empresa e ao seu projeto. Mas o governo estadual já afirmou que pretende, no futuro, conceder licenças a pessoas físicas, que poderão ter seus próprios carros com condução automática.

Contudo, uma legislação que trata do assunto, e que entrou em vigor em março deste ano, afirma que um carro sem motorista precisa ser supervisionado por duas pessoas - um motorista, para casos de emergência e um técnico capacitado para "fiscalizar" o computador de bordo.

Motor de vento iônico pode impulsionar aviões

Com informações do MIT - 12/04/2013

Os motores iônicos, como o da sonda GOCE são eficientes no espaço porque, fora da atmosfera, o empuxo necessário para empurrar as naves é mínimo. [Imagem: ESA]

Os motores iônicos já fazem sucesso no espaço, e deverão equipar a nave robótica que a NASA enviará para capturar um asteroide.

Agora, engenheiros estão querendo usar um tipo diferente de motor iônico - um motor de vento iônico - para impulsionar não espaçonaves, mas aeronaves.

Kento Masuyama e Steven Barrett, do MIT, afirmam ter uma demonstração cabal de que motores de vento iônico podem ser capazes de impulsionar alguns tipos de aviões, dispensando o querosene de aviação e usando um motor elétrico absolutamente silencioso.

Propulsão eletrohidrodinâmica

Quando uma corrente elétrica passa entre dois eletrodos - um mais grosso do que o outro - ela cria um vento no ar entre os dois. Se for aplicada uma tensão suficiente, o vento resultante pode produzir um impulso sem a ajuda de motores ou combustível.

Esse fenômeno, chamado de propulsão eletrohidrodinâmica - ou, mais informalmente, "vento iônico" - foi descoberto na década de 1960.

Desde então, o vento iônico tem feito muito sucesso em feiras de ciência, em "ionoveículos" e até em "ionoaviões", aeromodelos de balsa, papel alumínio e fios que decolam e voam razoavelmente bem.

Apesar do entusiasmo que causam no público amador, porém, as teorias indicam que usar motores de vento iônico para substituir turbinas de avião seria altamente ineficiente, exigindo quantidades enormes de energia para impulsionar uma aeronave comercial.

Masuyama e Barrett discordam: depois de realizar seus próprios experimentos e cálculos, eles concluíram que os motores a vento iônico podem ser muito mais eficientes do que a propulsão fornecida pelas turbinas a jato tradicionais.

Os experimentos mostraram que o vento iônico produz 110 newtons de força por kilowatt, comparados com 2 newtons por kilowatt de uma moderna turbina de avião.

Além da maior eficiência energética, os motores iônicos têm várias outras vantagens: eles são silenciosos, não poluem e não geram nenhum calor.

O impulso gerado pelo motor de vento iônico depende do espaço entre os eletrodos: quanto maior o espaço, maior a força produzida. [Imagem: Masuyama/Barrett/SIT/Protótipo: Wikipedia]

Eficiência

Mas nem tudo é um mar de rosas nessa tecnologia aparentemente revolucionária: a densidade de empuxo, ou seja, o empuxo produzido por área, é pequeno.

O impulso gerado pelo motor de vento iônico depende do espaço entre os eletrodos: quanto maior o espaço, maior a força produzida.

Assim, para impulsionar um avião comercial, os pesquisadores estimam que o espaço entre os eletrodos deveria ser tão grande quanto o próprio avião.

Por isso, a dupla propõe o uso dos motores de vento iônico para pequenos aviões e para aeronaves não tripuladas (VANTs).

"A eficiência é, provavelmente, a preocupação número um no design de aeronaves. Os propulsores iônicos são viáveis na medida em que forem eficientes. Há ainda algumas questões não respondidas, mas como eles parecem ser tão eficientes, definitivamente vale a pena investigar mais," disse Barret.

É o que a dupla pretende fazer a seguir, dimensionando os motores necessários segundo o peso e a dimensão das aeronaves.

Motor de vento iônico

Um propulsor iônico básico é constituído por três partes: um eletrodo de cobre muito fino, chamado emissor, um tubo mais grosso de alumínio, chamado coletor, e o intervalo de ar entre os dois.

Quando uma diferença de potencial é aplicada entre o eletrodo e o tubo, o gradiente de campo arranca elétrons das moléculas de ar no interior do tubo.

Essas moléculas ionizadas são fortemente repelidas pelo fio emissor, e fortemente atraídas para o coletor.

Conforme esta nuvem de íons se movimenta em direção ao coletor, ela colide com as moléculas neutras de ar ao redor, empurrando-as e criando um vento, o empuxo do motor de vento iônico.