A tecnologia dos drones não para de evoluir e a mais recente novidade vem do Japão: investigadores desenvolveram um sistema onde estas aeronaves atuam como pára-raios móveis, capazes de intercetar descargas elétricas atmosféricas. Esta abordagem promete revolucionar a proteção contra um dos fenómenos naturais mais potentes e destrutivos.
A ideia: Pára-raios que vão onde são precisos
Inspirados talvez na velha história de Benjamin Franklin e o seu papagaio de papel em 1752, cientistas japoneses levaram o conceito de "apanhar" relâmpagos para o século XXI. A equipa criou um drone especificamente desenhado não só para resistir, mas também para atrair ativamente os relâmpagos durante uma tempestade.
Controlado a partir do solo, este veículo aéreo não tripulado (VANT) funciona como um alvo preferencial, com o objetivo de guiar a potente descarga elétrica de forma controlada e segura para o solo. A grande vantagem deste sistema é a sua mobilidade: pode atuar como um pára-raios portátil, sendo rapidamente deslocado para zonas onde as descargas representem um risco significativo para pessoas, edifícios ou infraestruturas críticas.
A motivação é clara, especialmente no Japão, onde os responsáveis pelo projeto estimam que os prejuízos anuais causados por relâmpagos se situem entre os 100 e os 200 mil milhões de ienes (aproximadamente 610 milhões a 1,22 mil milhões de euros).
Como é que um drone sobrevive a um relâmpago?
Enfrentar a energia colossal de um relâmpago – tipicamente com correntes na ordem dos 30.000 amperes e tensões de 300 milhões de volts – parece uma missão quase impossível para qualquer equipamento eletrónico. O segredo da sobrevivência do drone japonês reside num componente fundamental: uma gaiola de Faraday que o envolve completamente.
Este princípio físico bem estabelecido garante que a carga elétrica da descarga atmosférica percorre apenas a superfície exterior da gaiola condutora. Desta forma, o campo eletromagnético no interior da gaiola permanece nulo, mantendo a eletrónica sensível do drone protegida e totalmente operacional durante o evento extremo.
Testes reais validam a tecnologia
A equipa de investigadores não se ficou pela teoria e submeteu o sistema a testes rigorosos em ambiente real, realizados entre dezembro do ano passado e janeiro deste ano. Numa das experiências documentadas, utilizaram um detetor de campo elétrico para identificar uma intensificação do campo numa nuvem de tempestade – o sinal ideal para agir.
Aproveitaram a oportunidade e enviaram o drone preparado até uma altitude de 300 metros. A aeronave estava ligada à terra através de um cabo condutor, conectado a um interruptor no solo. Ao acionar este interruptor, os cientistas observaram uma corrente elétrica considerável a fluir pelo cabo. Confirmaram ainda a passagem de mais de 2000 volts entre o cabo e a terra momentos antes da ocorrência do relâmpago. O teste foi considerado um sucesso na interceção da descarga.
Sucesso com custos e potencial futuro
O mais importante é que o drone resistiu ao impacto direto do relâmpago, comprovando a eficácia do sistema de proteção baseado na gaiola de Faraday. No entanto, a proteção não saiu incólume. A equipa reportou que a estrutura da gaiola ficou parcialmente derretida devido à imensa energia libertada pela descarga elétrica.
Apesar deste dano na proteção externa, a eletrónica interna do drone permaneceu operacional e a aeronave conseguiu continuar o seu voo sem problemas aparentes após o incidente. Este resultado sugere que, pelo menos numa fase inicial, a gaiola protetora poderá funcionar como um componente "sacrificável", necessitando de substituição após cada relâmpago intercetado com sucesso.
Olhando mais à frente, os criadores deste pára-raios voador mencionam até a possibilidade futura de se conseguir aproveitar a energia capturada dos relâmpagos. Contudo, admitem realisticamente que ainda há um longo caminho tecnológico a percorrer antes de ser viável canalizar e armazenar eficazmente a potência descomunal libertada de forma quase instantânea por estes fenómenos naturais.
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