Pesquisa da Unesp usa animais da fauna brasileira como inspiração para criar nova geração de drones

A acelerada evolução tecnológica dos drones na última década tem ocasionado uma revolução na indústria aeronáutica. O relatório Drone Insights Industry, elaborado por uma empresa alemã especializada na área, estima o atual mercado de drones em US$ 35,28 bilhões, com potencial para atingir US$ 41,3 bilhões até 2026. No Brasil, são 150 mil pilotos remotos cadastrados e 100 mil drones vinculados a 13 mil instituições, conforme aponta o Sistema de Solicitação de Acesso de Aeronaves Remotamente Pilotadas. Impulsionando esse crescimento está uma tecnologia que avança rapidamente, o que evidencia o caráter estratégico da pesquisa voltada à inovação nessa área.

Uma nova via para avançar e aperfeiçoar a tecnologia de drones que se inspira em animais da fauna brasileira é o tema das pesquisas do engenheiro Douglas Bueno, docente da Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira da Unesp. Ele apresentou os resultados de seus estudos durante a 25ª edição da Fapesp Week França, evento organizado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo, que reuniu pesquisadores paulistas e franceses em apresentações, mesas-redondas e outras atividades entre os dias 12 e 14 de junho.

O projeto, iniciado em 2023, com conclusão prevista para 2028, investiga o desenvolvimento de veículos aéreos não tripulados (nome técnico dos drones), denominados bioinspirados. Bueno explica os elementos que destacam o potencial dessa abordagem: “Por mais que consigamos transportar várias pessoas em uma aeronave, ainda não atingimos o nível da natureza. Há fatores como a economia de energia e as possibilidades de manobra que só vemos em pássaros e que ainda não reproduzimos na engenharia. O voo de um pássaro é muito mais otimizado do que o de um avião. Se os nossos veículos fossem como os da natureza, seriam muito mais eficientes”, diz.

Uma ideia é desenvolver esses VANTs inovadores, tendo em vista a possibilidade de novas aplicações e soluções para problemas diversos. “Hoje, o uso de VANTs para transporte se limita a entregas de pequeno porte. No futuro, talvez possamos usar frotas capazes de içar cargas pesadas e transportá-las. E, devido à sua aerodinâmica mais eficiente, também seria possível usá-los para realizar entregas a maiores distâncias. Ou ainda poderiam ser empregados para monitoramento e outras aplicações na área da ecologia”, diz. Neste último caso, drones bioinspirados contariam com a vantagem de serem capazes de se camuflar entre a fauna, facilitando o trabalho de observação em pesquisas científicas. “Isso oferece também potencial para uso militar, considerando-se a camuflagem natural e a possibilidade de instalação de câmeras no corpo do VANT”, diz.

Atualmente, o projeto liderado por Bueno reúne mais de 21 pesquisadores, incluindo três alunos de doutorado, três de mestrado, dez bolsistas de iniciação científica e outros cinco pesquisadores associados — dois deles vinculados à USP e à Universidade Federal da Grande Dourados. Eles estão divididos em quatro áreas de trabalho: estrutura, aerodinâmica, eficiência energética e controle do veículo.

Na etapa atual, o objetivo dos estudos é estabelecer procedimentos matemáticos e computacionais que irão permitir uma base teórica e prática para a construção dos novos drones. “Quando você constrói um avião, por exemplo, é necessário saber quais são os processos e etapas envolvidos na prototipagem e construção do veículo”, explica. Uma vez que se trata de uma abordagem inovadora, essas bases precisam ser bem definidas. Os pesquisadores já iniciaram a confecção das primeiras peças em impressora 3D para testar o potencial de aplicação e criaram modelos computacionais que simulam a aplicação prática.

As equipes de estrutura e aerodinâmica já estabeleceram as bases teóricas e matemáticas para a construção de dois protótipos: um de médio porte, inspirado na arara-canindé, e outro de pequeno porte, baseado no beija-flor. A escolha da arara como referência para o desenvolvimento da aeronave se deveu ao seu tamanho, que varia entre 81 e 91 centímetros, e ao seu potencial aerodinâmico. O beija-flor chamou atenção devido à sua capacidade de realizar manobras de voo complexas.

A equipe encarregada dos estudos de eficiência energética busca formas de instalar painéis solares nos drones, o que lhes permitiria ser recarregados por luz solar, dispensando a necessidade de recolhimento frequente em atividades de campo. Já a parte de controle e programação do veículo receberá maior atenção a partir da elaboração das peças e do estabelecimento dos modelos computacionais. Somente quando esse desenvolvimento alcançar níveis mais avançados é que terão início os testes relacionados às formas de pilotagem.

Bueno espera que, até 2028, seja concluída a produção dos dois protótipos previstos, que poderão, posteriormente, ser aprimorados até o ponto de serem considerados viáveis do ponto de vista comercial. “A ideia é obter, ao final, veículos já bem próximos de produtos que, no futuro, possam ser lançados no mercado”, diz.