Drones imitam abelhas para imprimir estruturas em 3D enquanto voam

Pesquisadores do Imperial College London, na Inglaterra, em pareceria com o Laboratório Federal de Ciência e Tecnologia de Materiais (Empa), na Suíça, desenvolveram drones que conseguem construir e reparar estruturas em 3D enquanto voam.

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Segundo os cientistas, as aeronaves não tripuladas utilizam um método de construção coletiva — inspirado na capacidade de construtores naturais como abelhas e vespas — para imprimir prédios inteiros ou consertar edificações em locais de difícil acesso para um ser humano.

“Nossa abordagem prova que os drones podem trabalhar de forma autônoma e em conjunto para construir e reparar edifícios, pelo menos no laboratório. No entanto, essa solução é totalmente escalável e poderia ajudar na construção ou no conserto de estruturas muito maiores no futuro”, explica o professor de engenharia de materiais Mirko Kovac, autor principal do estudo.

Trabalho em equipe

Os drones desenvolvidos pelo time do professor Kovac trabalham coletivamente a partir de um projeto único, adaptando técnicas pré-programadas de construção conforme vão avançando. Essa tecnologia garante que as estruturas sejam impressas em camadas sobrepostas, como se fossem as paredes de uma colmeia.

Outra vantagem dessa técnica, é que esses drones permanecem totalmente autônomos durante o voo, precisando apenas de um operador humano para verificar o progresso e intervir caso seja necessário, com base nas informações fornecidas pelos próprios robôs voadores.

“No mundo real, essas aeronaves não tripuladas possibilitam a impressão em 3D de estruturas de concreto em locais extremamente altos e perigosos para operários humanos. Além, é claro, de reduzir os custos de produção e o desperdício de materiais”, acrescenta Kovac.

Impressão 3D

A equipe de robôs construtores é composta por BuildDrones — que depositam os materiais durante o voo — e ScanDrones — responsáveis pelo controle de qualidade e pela medição contínua do progresso da impressão 3D durante a fabricação da estrutura.

Nos testes em laboratório, os cientistas construíram um cilindro maior, com 72 camadas e 2,05 metros de altura, e uma estrutura menor, com 18 centímetros de altura, contendo apenas 28 camadas. Durante o experimento, os drones avaliaram a geometria impressa em tempo real, com precisão de construção de aproximadamente cinco milímetros.

“O próximo passo será trabalhar com empresas do ramo da construção civil para validar nosso conceito. Acreditamos que esse será um avanço importante na redução dos custos e dos riscos, em comparação com os métodos manuais usados atualmente para erguer ou reparar um prédio”, encerra o professor Mirko Kovac.