Desde a antiguidade, a natureza sempre serviu de inspiração para o ser humano, e se tornou referência para as mais diversas tecnologias – aplicação conhecida como “biomimética”. Nós podemos ver essa inspiração nos mais diversos produtos que fazem parte do nosso cotidiano – inclusive os trens!
Foi por meio do estudo da natureza que o engenheiro japonês Eiji Nakatsu, ao observar o voo do pássaro martim-pescador, encontrou a solução para o barulho ensurdecedor que um trem-bala fazia ao atingir uma grande velocidade.
Calma que a aventura mal começou! Quer saber mais? Embarque conosco pelo trem que vai te fazer entender mais de ciência, tecnologia e natureza.
Afinal, o que é Biomimética?
A Biomimética nada mais é do que uma área da ciência que se inspira na natureza. Por meio de novas tecnologias, ela busca inovar em serviços, produtos, processos e sistemas, criando soluções para os problemas diários, ou em inovações que não prejudiquem o meio ambiente, unindo conceitos estéticos e funcionais por meio de maneiras sustentáveis.
Biomimética significa, literalmente, "imitar a vida", e envolve aprender com a natureza, apresentando um novo olhar para a tecnologia pelas observações e estudos. Este termo foi popularizado nos Estados Unidos em 1997, pela autora Janine Benyus, em seu livro "Biomimética: Inovação Inspirada pela Natureza". Além da questão tecnológica, o conceito envolve também uma visão artística – uma das correntes do design, que foi fundamental para o solução do modelo de trem japones.
Por mais que pareça algo novo e revolucionário, a biomimética tem soluções conhecidas por todos nós há muito tempo. Um dos exemplos mais famosos é o velcro, criado pelo engenheiro George de Mestral em 1941, que foi inspirado pelos carrapatos que grudavam na roupa e nos pelos de animais.
Outro exemplo está nas telas de LED mais econômicas, que foram baseadas na estrutura dos "olhos" de mosquitos. Aliás, você sabia que o cimento também teve influência da natureza? Foi observando a estrutura do exoesqueleto dos corais que pesquisadores de Stanford desenvolveram um novo jeito de produzir cimento. Viu? A biomimética está mais perto de nós do que você imaginava!
A Biomimética e o trem-bala japonês
Agora que você já sabe o que é biomimética, podemos entender como ela foi aplicada para resolver o problema dos trens-bala japoneses.
Toda vez que saía de um túnel a uma velocidade de cerca de 270 Km/h, o trem comprimia o ar dentro do túnel, e por isso fazia um barulho muito alto, que podia ser ouvido a 400 metros de distância. Era um problema para as áreas residenciais próximas, e parte da causa estava no design do nariz do trem.
O engenheiro Eiji Nakatsu era um observador de pássaros, e notou que quando o martim-pescador mergulhava em alta velocidade, saindo do ar – um ambiente de baixa resistência, para a água, que é 800 vezes mais densa que o ar –, quase não espirrava líquido. A forma aerodinâmica do seu bico é o segredo.
Nakatsu remodelou a parte frontal do veículo para um formato semelhante ao do bico do pássaro. O novo modelo de trens-bala Shinkansen 500 passou a fazer viagens mais silenciosas e também ficou 10% mais rápido, permitindo alcançar uma velocidade de 320 Km/h sem exceder o limite de 70 decibéis, equivalente ao barulho de um aspirador de pó. Além disso, se tornou 15% mais econômico do que o anterior.
Outro fator provocava o ruído era o ar que passava pelo pantógrafo ferroviário (mecanismo articulado na parte superior do trem que transmite energia elétrica). O ar formava padrões de redemoinhos, que são gerados quando uma camada de fluido é separada ao passar por um objeto, causando turbulência.
O engenheiro projetou um novo pantógrafo, inspirado na forma das penas da coruja que possui um voo silencioso. O novo modelo foi feito com base também no abdômen do pinguim-de-adélia, que desliza com uma resistência mínima na água. No fim das contas, o trem é quase totalmente baseado na natureza.
E você, já tinha ouvido falar em biomimética? E sabia o quanto ela ajudou na projeção de trens? Deixe aqui nos comentários!
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