Tecnologia avançada - Nanocompósitos podem viabilizar avião-Transformer
Compósitos são materiais híbridos, resultantes da mistura de polímeros com materiais naturais, metais, fibras ou cerâmicas.
Os
nanocompósitos são materiais desse tipo, mas cuja estrutura é projetada e
sintetizada em nanoescala. Cientistas ligados à NASA estão agora
estudando uma nova série de nanocompósitos capazes de "reagir a
estímulos".
The combination of biologically inspired technology,
engineering and IT could allow 'morphing wing' aircraft to be developed,
offering huge operational benefits, improved efficiencies and enhanced
safety performance.
Materiais
reativos De forma semelhante a um ser vivo, por exemplo, afastando-se
rapidamente de uma fonte de calor, esses nanocompósitos reativos alteram
suas propriedades mecânicas quando expostos a campos elétricos, campos
magnéticos ou a algum tipo de radiação eletromagnética.
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Airbus is exploring ways of both enhancing users experiences and
creating a more environmentally friendly vehicle. Among their
hypothetical thinking is a transparent panoramic membrane roof enabling
seeing both airspace above and below the seating and in natural light.
Notwithstanding 'intelligent' cabin wall membranes and interactive
games, but also a new aircraft structure would allow for walls which
control air temperature. |
A
alteração das propriedades desses "materiais mutantes" deriva de
interações sinergísticas entre a matriz de polímero e seu material de
preenchimento.
Os
pesquisadores agora conseguiram desenvolver um novo material com uma
capacidade de reação significativa a um campo elétrico, o que significa
que ele pode ser usado como atuador - para exercer uma força, por
exemplo - ou sofrer uma deformação.
É um passo gigantesco à frente dos músculos artificiais.
Aviões
que mudam de forma Um dos objetivos primários da pesquisa é o
desenvolvimento de aviões que possam se adaptar às condições de voo
alterando seu próprio formato - eles são chamados de aviões morfológicos
(morphing planes).
Por
exemplo, um avião precisa de grande sustentação nas baixas velocidades
de decolagem e pouso, mas isso compromete sua aerodinâmica para o voo em
alta velocidade. Hoje,
esse equilíbrio é obtido cedendo-se dos dois lados, o que significa que
os aviões não são ótimos em nenhuma das duas situações.
Alguns
sistemas de asas móveis tentam contornar esse compromisso, mas com um
custo e uma complexidade elevados demais para serem usados em aplicações
úteis - na aviação civil, por exemplo. Mas esses materiais adaptativos
são promissores para inúmeras outras aplicações, de stents e implantes
médicos a automóveis e telescópios.
Do nano ao macro
Os
maiores entraves ao uso desses materiais inovadores estão nas
restrições de temperatura e no fato de que os protótipos até agora
desenvolvidos suportam poucos ciclos de funcionamento - o que significa
que eles perdem sua capacidade de se "transformar" com o uso.
Os
pesquisadores descobriram que a saída pode estar no uso de nanotubos de
carbono no meio dos chamados nanocompósitos poliméricos
eletrorrestritivos (PNC: Electrostrictive Polymer Nanocomposites).
De
forma surpreendente, os pesquisadores descobriram que as nanopartículas
são essenciais para a construção dos materiais eletroativos, mas a
capacidade final do material para mudar de forma depende das suas
características finais em macroescala.
Os
resultados mostraram que a atuação eletrotermal do nanocompósito não
depende da composição do material que preenche a matriz de polímero, mas
apenas da condutividade final do material pronto - daí a importância
dos nanotubos de carbono, com sua excepcional condutividade.
O
trabalho estabelece um novo patamar para as pesquisas, permitindo que
os cientistas selecionem os melhores materiais de preenchimento,
calculem sua quantidade ótima e descubram novas técnicas de
processamento - tudo para otimizar o comportamento morfológico final do
material.
Confira mais ainda: The Personal Tilt-Rotor
(Para ler aqui, acione o tranlater atomatic tradution do Blog)
FALX Air Hybrid Tilt-Rotor Chopper
An ambitious aircraft concept combines the speed of a plane, the agility of a
helicopter and the efficiency of a
hybrid car. (Pics)
Imagine a car veering off a lonely
mountain
road and tumbling down the embankment. Minutes later, a sleek aircraft
zooms in quietly at 230 miles an hour, tilts its wings and rotors up,
hovers, and sets down just feet from the wreck. The pilot and a medic
load the injured driver into the aircraft and zip back to a hospital at
twice the speed of a conventional helicopter ambulance.
Simon Scott, the owner of Falx Air, an aviation company based in
Staffordshire, England, wants to revolutionize not just medevacs but all
personal air transportation. A former communications specialist in the
British Army’s Air Corps, Scott has been designing Falx Air’s
hybrid-electric vertical-takeoff-and-landing (VTOL) craft for the past
eight years. He’s currently bench-testing components in the hopes of
getting a single-passenger prototype ready to be certified in January by
the Civil Aviation Authority, Britain’s equivalent of the FAA.
The key to his design is a hybrid system that doesn’t rely on batteries to do most of
the work.
The engine powers two generators, which directly feed two electric
motors on each wing. A battery pack stores leftover power from the
generator but kicks in only to provide a power boost during takeoffs,
landings and the transition to forward flying. It needs the huge burst
of energy to get extra lift because the rotors on a VTOL have a smaller
surface area than those on a traditional helicopter. “If you want to fly
your aircraft for two hours, you cannot do that on batteries,” Scott
says. “That’s
the reason behind having the engine supply electricity continuously.”
The hybrid system keeps the craft small and light, and therefore fast
and agile. By eliminating heavy mechanical parts like jet engines and
gear boxes, Scott hopes to keep the single-passenger version under 1,000
pounds. And because an engine that only has to power generators can be
smaller than one that has to drive rotors, the vehicle uses less fuel
too.
Scott is finished with the design; now he just has to find parts that
can make it real. Falx Air is testing a 104-horsepower, two-stroke
engine, but it isn’t flight-certified yet. And although Scott is looking
into lithium-iron-phosphate batteries, similar to one of the battery
chemistries being tested for the Chevy Volt, his challenge is greater
because the aircraft needs a bigger jolt of power than a car does.
Given the state of the technology — and the additional $5 million
Scott still needs to build the prototype — Falx’s January timeline seems
unlikely. But it’s not the only team trying to build an electric
whirlybird. Last fall, officials at NASA’s
Ames Research Center looked into the feasibility of producing electric
helicopters by using fuel cells or lithium-polymer batteries. Inderjit Chopra, a professor of
aerospace engineering
at the University of Maryland who led the design study, found that an
electric version of a two-man Robinson R-22 helicopter could
theoretically fly for only 10 minutes before the batteries ran down.”I
would like to see a hybrid helicopter
in the next 5 to 10 years,” he says. And tilt-rotors? “They’re a lot
further off, because the takeoff energy is so high.” Scott, who has sunk
$500,000 of
his own money
into the project, is confident that his hybrid setup skirts his
critics’ concerns. “They can be skeptical,” he says, “and we’ll hover
outside their window.”
Fonte: www.impactable.net/ Falx Air/ Voarnews - pesquisa&ilustration militanciaviva