Drones subaquáticos que imitam arraias-manta prometem maior eficiência

Pesquisadores da China estão desenvolvendo enxames de drones subaquáticos que imitam o movimento das arraias-manta para aumentar a eficiência das operações debaixo d’água.

A ideia é que esses drones, ao reproduzirem o comportamento natural desses animais, possam formar grupos coordenados, reduzindo o consumo de energia e otimizando o desempenho das missões.

A natureza como fonte de inovação

Já houve inspiração tecnológica em formações de pássaros em voo e cardumes de peixes. Agora, as arraias-manta são o foco da biomimética.

Com suas nadadeiras largas e corpo aerodinâmico, as arraias deslizam suavemente pela água, com pouco esforço e resistência.

Segundo os cientistas, o formato e o movimento desses animais são um modelo valioso para criar novos sistemas de propulsão para veículos subaquáticos.

“As operações subaquáticas estão cada vez mais complexas, exigindo trabalho conjunto de vários veículos”, explicou Pengcheng Gao, autor do estudo. “O desempenho das arraias-manta oferece insights importantes para a biomimética.”

Testes com grupos de três arraias

O estudo, realizado por pesquisadores da Universidade Politécnica do Noroeste e do Instituto Ningbo, analisou o comportamento de grupos de arraias-manta e simulou seus movimentos baseando-se em imagens reais.

Foram testadas três formações: uma linha reta (tandem linear), um triângulo em V e um triângulo invertido.

Os resultados indicaram que a arraia do meio em uma linha reta recebe um impulso extra da água gerada pela que está à frente, melhorando sua propulsão. Já as formações triangulares não proporcionaram esses ganhos, apesar de serem comuns na natureza.

“A formação em linha e a triangular são as mais observadas nas arraias nadando juntas”, disse Gao. “Isso sugere que três indivíduos formam a unidade básica do nado coletivo.”

Limitações e próximos passos

Apesar da menor eficiência das formações triangulares, as arraias continuam a usá-las, possivelmente por razões como comunicação ou orientação.

Os pesquisadores destacam que fatores sociais influenciam as decisões de formação.

Como as arraias nadam desde em pares até grandes grupos, compreender a interação entre três indivíduos é um avanço importante para desenvolver sistemas de drones com inteligência coletiva.

O estudo ressalta a necessidade de explorar outras variáveis em futuras pesquisas, como diferentes formações, espaçamentos, movimentos e o uso de algoritmos de aprendizado profundo para controlar os drones.

Fonte: clickpetroleoegas.com.br