Paraquedas inspirado na técnica de dobrar papel kirigami
Danick Lamoureux e colegas de instituições no Canadá e na França simplesmente reinventaram o paraquedas, para isso tirando proveito da técnica japonesa do kirigami, onde o papel é cortado e dobrado para criar elaborados desenhos 3D.
Paraquedas inspirado em kirigami sendo lançado por um drone para entregar uma garrafa de água diretamente abaixo. [Imagem: Frédérick Gosselin]
E o uso dessa técnica para lidar com o fluxo do ar gerou um redesenho radical do paraquedas, com o grande hemisfério de tecido inflado pelo ar sendo substituído por uma estrutura onde quase só se veem vazios – mas funciona até melhor do que um paraquedas tradicional.
“Anteriormente, o kirigami era usado para transformar chapas planas em formas tridimensionais com curvaturas programadas,” explica David Mélançon, da Escola Politécnica de Montreal.
“Propusemos aproveitar a capacidade de transformação do kirigami sob fluxo de fluido para projetar novos tipos de paraquedas balísticos.”
Oparaquedas de kirigam cai direto no pontoi são simples e de baixíssimo custo. [Imagem: Danick Lamoureux et al. – 10.1038/s41586-025-09515-9]
Testado em condições reais ao ar livre, o design deformável do paraquedas estabiliza o fluxo de ar em torno de sua estrutura porosa, eliminando a necessidade de flutuar durante a queda.
Com seu design simples e acessível, o paraquedas de kirigami pode ter aplicações promissoras em áreas como entregas por drones e ajuda humanitária.
Vídeo 1: O que é um PARAQUEDAS? Como funcionam os PARAQUEDAS?
Cai direto no alvo Inspirado em sementes e vórtices de estabilização
Quando um paraquedas convencional é aberto, ele não pode simplesmente cair verticalmente em direção ao seu alvo.
Para se proteger da turbulência, que pode causar o colapso da sua cobertura, ele desliza em um ângulo que quebra a simetria do fluxo de ar ao seu redor, o que é essencial para sua estabilização.
Mas essa necessidade tem um custo.
Paraquedas convencional tem grande deslocamento lateral
Ao lançar uma carga útil de um drone ou aeronave, esse ângulo de planeio faz com que os paraquedas muitas vezes se afastem muito dos alvos pretendidos.
Isso pode ser especialmente frustrante e potencialmente perigoso para operações como a entrega de ajuda humanitária, onde lançamentos aéreos precisos costumam ser vitais para o sucesso.
O paraquedas de kirigami não tem essa necessidade, o que significa que ele cai verticalmente, indo diretamente ao alvo com uma derivação lateral mínima.
O projeto e a construção do paraquedas de kirigami são simples e de baixíssimo custo. [Imagem: Danick Lamoureux et al. – 10.1038/s41586-025-09515-9]
Isso envolveu tirar proveito de um fenômeno naturalmente explorado por muitas sementes, a geração de vórtices de estabilização.
A diferença é que as plantas querem levar suas sementes o mais longe possível, enquanto os pesquisadores queriam o contrário.
Isso exigiu criar um padrão pré-programado de cortes de kirigami que se abre em um formato preciso.
As simulações mostraram que a melhor solução é fazer os recortes em um disco flexível, usando um cortador a laser, e fazer a carga útil pender do centro, e não das bordas.
“Nossos paraquedas são discos planos simples, com fendas circunferenciais inspiradas em um motivo kirigami chamado circuito fechado,” explicou Mélançon. “
Em vez de prender a carga útil com cordas na borda externa do disco, nós a montamos diretamente no centro.”
Vídeo 2: Por que aviões não têm PARAQUEDAS para evitar acidentes?
Maior segurança: queda na vertical, direto no ponto
Ao ser lançado, a combinação da resistência do ar e do peso da carga em queda livre deforma o padrão kirigami, que ganha a forma de um sino invertido.
Além de simulações e testes em túnel de vento, o novo projeto de paraquedas já foi testado em condições reais de operação. [Imagem: Danick Lamoureux et al. – 10.1038/s41586-025-09515-9]
“As fendas no padrão kirigami são esticadas, forçando o ar através de suas inúmeras pequenas aberturas,” explicou Mélançon. “Isso garante que o ar flua de maneira ordenada, sem grandes turbulências caóticas, resultando em uma trajetória previsível.”
Quando foi usado para lançar uma garrafa de água a partir de um drone, o paraquedas levou sua carga útil com segurança ao solo de uma altura de 60 metros, caindo verticalmente, diretamente no alvo, com uma velocidade terminal similar à dos paraquedas convencionais.
E o paraquedas de kirigami é muito barato e fácil de fabricar.
“É preciso pouco trabalho manual. Já fizemos paraquedas com folhas de plástico, papel ou papelão. Precisamos de uma folha de material com certa rigidez, só isso,” disse Mélançon.
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