Inovações no mar

Nos últimos anos, vimos acompanhando uma busca global por novas tecnologias voltadas ao ambiente marinho. Destacamos algumas delas aqui para os leitores do blog. Curtam e inspirem-se. Abraços, Lucia

Que tal um iate que vira um submarino?

Se você tem dinheiro para comprar um iate, espere um pouco. Desenhado pela marca italiana Seatec Boats, o luxuoso U-010 pode lhe proporcionar uma experiência em alto mar mais profunda. Isso porque, além de navegar, ele submerge nas águas. Sim, ele também é um submarino.

Na parte de cima da embarcação, que tem 66,5 metros de comprimentos, há várias salas e ambientes para se divertir enquanto se navega no oceano. E, para aproveitar a riqueza da vida marinha, basta apenas acionar a troca do combustível (saindo do diesel para propulsão elétrica) e submergir. Garantindo a segurança, o U-010 também é equipado com uma sistema integrado de estabilização, para momentos de tempestade e águas muito turvas.

Dentro do iate, nada de simplicidade. Os designers italianos Marina Colombo e Sebastiano Vida planejaram mais conforto e luxo. Além disso, a parte interna combina o que há de mais moderno e ameno possível. Alguns dizem ser um SPA com uma bela vista do mar. Mas tudo isso ainda é conceito. A empresa italiana espera pelos investidores para bancar o projeto e colocar o U-010 no mercado. Ainda não há previsão do preço desse acepipe.

Fonte: Exame.com

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Sistema óptico sem fios revoluciona comunicações submarinas

 

Em um avanço tecnológico que seus inventores estão comparando ao telefone celular e ao acesso sem fios à Internet, cientistas da Instituição Oceanográfica Woods Hole, dos Estados Unidos, desenvolveram um sistema de comunicação óptica submarina que, complementada com a acústica, permite a transmissão submarina de dados, sem fios, em alta velocidade.

"Esta combinação de recursos torna possível operar robôs submarinos a partir de navios na superfície sem a necessidade de uma conexão física com o robô," explica Norman E. Farr, que liderou a equipe que desenvolveu a nova tecnologia de comunicação submarina.

Robôs submarinos

Os robôs submarinos são largamente utilizados na exploração petrolífera e nas pesquisas científicas marinhas. Apesar de eficientes, seu custo de operação é alto, exigindo a presença constante de um navio.

O fato de exigir a conexão de um cabo para transmitir os dados coletados também restringe a área de cobertura desses submarinos robóticos.

A nova tecnologia, ao permitir a transmissão de dados e vídeo de alta qualidade, em alta velocidade, diretamente através da água do mar, promete revolucionar a coleta de dados marinhos, reduzindo custos e simplificando as operações.

Transmissões acústicas

Comparada com a comunicação pelo ar, feita pelas transmissões em radiofrequência, a comunicação debaixo d'água é severamente limitada porque a água é essencialmente opaca à radiação eletromagnética, exceto na faixa visível.

Mesmo assim, a luz penetra apenas algumas centenas de metros e somente nas águas mais claras.

Isso levou ao desenvolvimento das técnicas acústicas, que hoje são o modo predominante de comunicação entre os navios e os submarinos autônomos e robóticos.

Embora permitam comunicações de longa distância, os sistemas acústicos transmitem dados em velocidades baixas e com retardos, devido à velocidade relativamente lenta do som na água.

Comunicação óptica pela água

Agora, Farr e sua equipe desenvolveram um sistema de comunicação óptica que complementa e se integra com os sistemas acústicos para permitir taxas de transmissão de dados de até 10 a 20 megabits por segundo, com um alcance de 100 metros, usando transmissores e receptores pequenos e de baixo custo, que podem ser alimentados por uma pequena bateria.

O avanço irá permitir a transferência quase instantânea de dados e vídeo, em tempo real, dos robôs submarinos para os navios na superfície ou para os laboratórios.

Os dados em tempo real permitirão que os pesquisadores aproveitem melhor os mergulhos, reagindo rapidamente às imagens e aos dados coletados pelos sensores e outros dispositivos dos robôs.

Sistema óptico-acústico

Segundo os pesquisadores, o novo sistema é seguro porque, quando o veículo sai do alcance óptico, ele ainda estará dentro da faixa acústica, podendo ser controlado da forma tradicional.

Como permite a realização das comunicações sem os pesados equipamentos de manipulação e ancoragem hoje usados, "o sistema óptico-acústico promete viabilizar pesquisas com barcos menores e com menos pessoal para executar as missões submarinas," afirma Farr.

Em última análise, prossegue Farr, o sistema irá "permitir-nos ter veículos [em locais submarinos específicos] esperando para responder a um evento. É uma revolução."

Fonte: Inovação Tecnológica

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Robô submarino tem sistema sensorial inspirado em peixes cegos

 

Órgão sensorial

Ainda que os robôs submarinos já estejam monitorando todos os oceanos da Terra, navegar em águas turvas nunca foi uma tarefa fácil.

E se já é complicado desenvolver sistemas de visão artificial que funcionem na água limpa, tentar enxergar onde não dá mesmo para ver é uma tarefa virtualmente impossível.

Por isso, pesquisadores da Universidade Técnica de Munique resolveram esquecer os olhos e se inspiraram nos bagres cegos, que não possuem olhos, para desenvolver um robô capaz de navegar por águas turvas ou mesmo na escuridão total.

Os bagres cegos são peixes que vivem nos ambientes sempre escuros das cavernas. Eles, assim como alguns anfíbios, guiam-se por meio da chamada "linha lateral", um órgão sensorial distribuído ao longo de seu corpo que permite a detecção de movimentos.

Robôs autônomos

Os pesquisadores acreditam que a criação de uma linha lateral artificial permitirá que os robôs submarinos trabalhem de forma autônoma em operações que vão desde a exploração do mar profundo até a inspeção de tubulações de esgoto ou de transporte de qualquer tipo de líquido.

Para ser autônomo, executando suas tarefas de forma independente, sem que cada passo tenha que ser previamente detalhado em um programa, um robô deve se basear em suas próprias "percepções sensoriais" - é para isso que existem os sensores.

O problema é que os sensores costumam falhar em ambientes agressivos, tomados por fumaça, poeira e altas temperaturas - ou por água suja. Por isso os pesquisadores se voltaram para o estudo das estruturas biológicas existentes nos animais, tentando reproduzi-las - o que é conhecido como biomimetismo.

"Visão cega"

Ao contrário do homem, os peixes e escorpiões, e mesmo os sapos, têm órgãos sensoriais mais precisos para situações nas quais os olhos não conseguem cumprir seu papel ou não são a melhor opção.

Esses animais não apenas são capazes de detectar minúsculas diferenças de pressão e vibrações sutis demais para serem detectadas pelo homem, como eles usam esses sentidos para formar uma imagem exata do seu entorno, permitindo-lhes decidir, por exemplo, a melhor forma de atacar uma presa ou de se esconder de um predador.

O biofísico Leo van Hemmen e seus colegas estão estudando como os animais fazem isso. Construir sensores artificiais com uma precisão que imite a sensibilidade dos animais já é possível, mas é preciso também desenvolver algoritmos que reproduzam como seus cérebros processam essas informações.

Esses algoritmos poderão então ser codificados na forma de programas de computador capazes de receber as leituras dos sensores e criar imagens do ambiente onde os robôs se encontram.

Os peixes e alguns anfíbios guiam-se por meio da chamada "linha lateral", um órgão sensorial distribuído ao longo de seu corpo que permite a detecção de movimentos. [Imagem: Institut für Theoretische Biophysik/TUM]

O grande desafio é que diferenças de pressão são muito mais difíceis de rastrear com precisão do que as ondas de luz. Podemos perceber facilmente isto quando, ao ouvirmos um som que chama nossa atenção, nossos olhos automaticamente se voltam para o eventual local de onde saiu o som, tentando confirmar sua origem.

Os animais não precisam disso, podendo precisar a origem das vibrações e agir em conformidade com elas.

Evolução robótica

Os primeiros resultados são promissores. Utilizando informações colhidas do comportamento dos bagres cegos e de escorpiões - que possuem sensores de pressão semelhantes ao da linha lateral dos peixes, só que embaixo dos pés - os cientistas criaram algoritmos que estão sendo utilizados para controlar um robô-submarino chamado Snookie.

O Snookie é uma espécie de peixe-robô feito de acrílico e alumínio, com cerca de 80 centímetros de comprimento e 30 centímetros de diâmetro, com seis hélices para movimentação e posicionamento.

Por enquanto, os sensores - mais precisamente, termistores - estão colocados apenas no nariz do robô, a grande porção amarela frontal.

Quando ocorre uma alteração na velocidade do fluxo, isso imediatamente causa uma alteração na dispersão de calor através de um fio aquecido. Esta alteração pode ser medida eletronicamente com grande velocidade, em intervalos de um décimo de segundo e usando uma quantidade mínima de energia elétrica.

Esses sensores de pressão registram flutuações de menos de um por cento sobre uma área de apenas alguns milímetros quadrados.

A precisão obtida na navegação foi tão grande que os pesquisadores já estão pensando em utilizar o sistema também em robôs comuns, que operam fora da água, já que a análises dos fluxos de ar e calor são mais precisos dos que os sistemas de rastreamento por laser ou por infravermelho utilizados atualmente.

E, da mesma forma que os animais evoluíram da água para a terra, os robôs preparados para a água poderão dar seus próprios passos rumo à vida na superfície, levando a biomimética aonde nunca se julgou possível.

Redação do site Inovação Tecnológica

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Cientistas desenvolvem primeiro robô subaquático integralmente alimentado por gradiente térmico dos oceanos

 

Todo mundo ama um robô diferente, e este novo torna todos os demais um peixe fora d’água. Uma equipe de pesquisadores desenvolveu o primeiro veículo subaquático totalmente alimentado por energia térmica, um recurso 100% renovável. O robô está pronto para revolucionar a vigilância dos oceanos: ele pode ficar submerso por uma quantidade de tempo sem precedentes.

Uma equipe de pesquisadores do Jet Propulsion Lab, da Instituição Scripps de Oceanografia e da Marinha dos EUA desenvolveu o SOLO-TREC (Sounding Oceanographic Lagrangrian Observer Thermal RECharging). O veículo depende de um motor térmico de recarga, que deriva seu poder a partir das diferenças de temperatura encontradas em diferentes profundidades do oceano. O motor pode produzir cerca de 1,7 watts de energia em cada mergulho, energia suficiente para operar os instrumentos científicos compostos de um receptor GPS, um dispositivo de comunicação e uma bomba de controle de flutuabilidade.

Capaz de permanecer uma quantidade limitada de tempo debaixo d'água, o SOLO-TREC recebe todo o seu suprimento da água do mar, o que significa que pode passar um tempo indefinido sob as ondas. Baseado na tecnologia SOLO-TREC, novos robôs subaquáticos irão com certeza revolucionar a vigilância dos oceanos para o clima e os estudos da vida marinha, exploração e fiscalização.

SOLO-TREC, recentemente, completou um teste de resistência de três meses ao largo da costa do Havaí e agora está em uma missão estendida. NASA e da Marinha dos EUA dizem que planejam usar os motores térmicos recarga em submarinos de última geração.

NASA Jet Propulsion Laboratory
Tradução livre: Lucia Moreira

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Projeto de um hotel submarino cinco estrelas em Toronto

Daqui a algumas décadas, as pessoas no Canadá e em diversas cidades ao redor do mundo poderiam olhar para os peixes passando e apreciando a vista de naufrágios, através da janela pressurizada de um condomínio subaquático.

Michael Schutte, o vice-presidente de engenharia da Submarines US, não acredita que leve 30 anos para tornar possível a vida no fundo do Lago Ontário. O designer nascido em Toronto vai supervisionar a construção de um hotel subaquático de cinco estrelas a ser inaugurado na borda de um precipício de corais no Pacífico Sul.

Apesar de o hotel terá uma frota de pequenos submarinos, descer até as suítes de luxo não significa realmente entrar na água, já que o edifício será conectado à superfície por elevadores e poços de ventilação.

"A única razão para você não ter visto qualquer condomínios subaquática em Toronto ainda é porque construir debaixo d'água é super caro", afirma Schutte. "Se você construir uma unidade que começa no fundo do lago e chega a superfície, você está essencialmente construindo o porão de um barco.

Hadfield, como a maioria dos astronautas da NASA, passou algum tempo no laboratório submarino Aquarius, um dos poucos habitats do mundo subaquático, a 20 metros de profundidade e cinco quilômetros a leste de Florida Keys. O edifício é propriedade da U.S. National Oceanic and Atmospheric Administration,  utilizado para uma vasta gama de projetos de pesquisa submarina."As pessoas vivem sob a água hoje por períodos de tempo muito curto - geralmente uma semana ou menos, podendo chegar a duas ou três semanas", diz o arquiteto profissional, autor, explorador e comandante da missão anterior para sete missões da NASA subaquática , Dennis Chamberland (ver chamberland.org).

 

"Mas ninguém jamais viveu permanentemente debaixo d’água em toda a história. Meu grupo está planejando estabelecer a primeira colônia permanente de civis fora do centro da Flórida em 2012 e pela primeira vez, a humanidade terá um domicílio submarino.

O projeto estará usando um submarino doado (construído originalmente para caçar o monstro de Loch Ness) para estabelecer três habitats submarinos tripulados durante os próximos cinco anos. Se a construção da estação subaquática correr como planejado, as pessoas vão começar a viver no início inferior em 2012, Chamberland diz.

"A tecnologia já está aqui", afirma Schutte. "Em essência, eu estou construindo um iate de luxo para afundar ao lado de um recife de Fiji. As pessoas estão dispostas a gastar US $ 30 milhões em um barco, então porque não um hotel debaixo d'água? "

 Mas adverte: "Não há nenhum ruído subaquático. Se você é uma pessoa sociável, uma casa subaquática não é para você. "

Fonte: Core Architecture

Tradução livre: Lucia Moreira