Pesquisadores chineses estão trabalhando em um projeto inovador que utiliza a natureza como fonte de inspiração: enxames de drones subaquáticos que se movem de maneira mais eficiente ao imitar o nado das arraias-manta.
A ideia é aproveitar a aerodinâmica natural desses animais para formar grupos coordenados, capazes de se deslocar com menor consumo de energia e maior desempenho em missões subaquáticas.
O projeto está sendo conduzido por especialistas da Universidade Politécnica do Noroeste e do Instituto Ningbo, ambos localizados na China. Segundo os pesquisadores, os drones são inspirados no movimento amplo das nadadeiras e no corpo aerodinâmico das arraias-manta, que deslizam pela água com fluidez e mínima resistência. Essa estrutura corporal oferece um modelo promissor para criar sistemas de propulsão mais eficazes.
“O formato e o desempenho das arraias-manta são de grande valor para a biomimética”, explicou Pengcheng Gao, um dos autores do estudo. “As tarefas de operação debaixo d’água estão ficando mais complexas. Muitas vezes, exigem veículos trabalhando juntos.”
Testes com formações de nado coordenado
A pesquisa observou o comportamento coletivo das arraias-manta em grupo e se concentrou especialmente na formação de três indivíduos, considerada uma unidade básica do nado coletivo. Foram realizadas simulações com três configurações distintas: linha reta (tandem linear), triângulo em V e triângulo invertido.
De acordo com os resultados, a formação linear foi a que apresentou melhor eficiência hidrodinâmica. Nela, a arraia posicionada ao centro se beneficia da corrente de água gerada pela da frente, resultando em uma propulsão mais eficaz. As formações triangulares, por outro lado, não apresentaram o mesmo ganho de desempenho, embora sejam comumente observadas na natureza.
“A formação em tandem e a triangular são as mais observadas nas arraias durante a natação em grupo”, explicou Gao. Mesmo que as triangulares não tragam vantagens energéticas evidentes, os cientistas apontam que podem desempenhar outros papéis importantes, como facilitar a comunicação ou manter a coesão do grupo.
Outro destaque do estudo é a observação de que esses animais formam desde pequenos pares até agrupamentos com milhares de indivíduos. Assim, entender as interações entre três arraias já é considerado um avanço importante para a criação de sistemas com inteligência coletiva.
Como próximos passos, os pesquisadores pretendem expandir os testes simulando diferentes espaçamentos, formações e tipos de movimento. Gao também destaca o papel da tecnologia no aprimoramento do projeto:
“É preciso estudar como o desempenho muda com diferentes formações, espaçamentos e movimentos, além de aplicar algoritmos de aprendizado profundo para controlar os parâmetros de cada drone no grupo.”
