Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, o MIT, e da Escola Politécnica Federal de Lausanne, na Suíça, desenvolveram um robô bioinspirado capaz de realizar uma tarefa que até hoje era extremamente difícil para máquinas. O pequeno veículo consegue nadar debaixo d’água, emergir diretamente para a superfície e continuar voando sem precisar trocar de mecanismo de propulsão. Tudo isso utilizando apenas um par de asas flexíveis, da mesma forma que aves mergulhadoras fazem na natureza.
Batizado de FAAV, sigla para Flapping Wing Aerial Aquatic Vehicle, o robô pesa menos de 300 gramas e foi criado para estudar a biomecânica de aves como papagaios do mar, mergulhões, petréis e gaivotas, que conseguem alternar entre voo e natação com grande eficiência. O projeto também abre caminho para uma nova geração de drones capazes de operar tanto no ar quanto na água.
Um dos maiores desafios enfrentados pelos engenheiros foi lidar com a enorme diferença entre os dois ambientes. A água é cerca de mil vezes mais densa que o ar, o que normalmente exige sistemas completamente diferentes de locomoção. Em vez de utilizar hélices, motores adicionais ou mecanismos que mudam de forma, os pesquisadores buscaram inspiração diretamente na natureza e projetaram asas flexíveis que conseguem funcionar nos dois meios.
O robô possui uma fuselagem central equipada com bateria, motor elétrico à prova d’água e um sistema de bielas que movimenta continuamente as asas. Elas são produzidas com membranas finas revestidas por nanopartículas hidrofóbicas, que ajudam a repelir a água e reduzem o acúmulo de umidade durante a transição para o voo. A cauda motorizada também desempenha um papel importante, ajustando o ângulo do robô para controlar mergulhos, subidas e decolagens.
Os testes foram realizados inicialmente em um tanque de água e depois no Lago Genebra. Durante os experimentos, os pesquisadores testaram diferentes tamanhos de asas, frequências de batimento e ângulos da cauda até encontrar a configuração ideal. O modelo apresentou melhor desempenho com asas de aproximadamente 80 centímetros de envergadura, conseguindo nadar a quase 1 metro por segundo e voar a cerca de 6 metros por segundo.
Outro resultado chamou bastante atenção. Diferentemente de aves como patos e papagaios do mar, que utilizam as patas para ganhar impulso ao sair da água, o FAAV consegue romper a superfície utilizando apenas o movimento das asas. Segundo os pesquisadores, esse é um feito inédito para um robô desse tipo e demonstra que a combinação correta entre flexibilidade das asas, frequência de batimento e inclinação da cauda é suficiente para realizar a transição entre água e ar.
A equipe acredita que a tecnologia poderá ser utilizada futuramente em missões de pesquisa oceanográfica e monitoramento ambiental. A ideia é permitir que o robô seja lançado a partir de um barco ou da costa, voe rapidamente até uma área de interesse, mergulhe para coletar dados ou amostras e depois retorne pelo ar com as informações. Isso reduziria custos e permitiria monitoramentos muito mais frequentes em locais de difícil acesso ou perigosos para embarcações convencionais.
Os próximos passos do projeto incluem o desenvolvimento de asas capazes de girar durante o voo e testes em condições mais severas, como águas agitadas e ventos fortes. Embora ainda seja um protótipo experimental, o FAAV representa um avanço importante na robótica bioinspirada e mostra como soluções encontradas pela evolução das aves podem servir de base para tecnologias capazes de explorar ambientes antes inacessíveis.
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