{"id":25484,"date":"2015-04-28T00:18:22","date_gmt":"2015-04-28T00:18:22","guid":{"rendered":"https:\/\/www.institutodeengenharia.org.br\/?p=25484"},"modified":"2015-04-28T14:20:20","modified_gmt":"2015-04-28T14:20:20","slug":"invisibilidade-mecanica-agora-para-arquitetura-e-engenharia","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.institutodeengenharia.org.br\/site\/2015\/04\/28\/invisibilidade-mecanica-agora-para-arquitetura-e-engenharia\/","title":{"rendered":"Invisibilidade mec\u00e2nica – agora para arquitetura e engenharia"},"content":{"rendered":"

Em uma colmeia comum (esquerda), um furo \u00e9 compensado por uma distor\u00e7\u00e3o (direita). As for\u00e7as externas operam como se o furo n\u00e3o existisse – como se ele fosse invis\u00edvel.[Imagem: T. B\u00fcckmann\/KIT]<\/p>\n

<\/em>Os mantos da invisibilidade e todos os metamateriais que os viabilizaram foram poss\u00edveis gra\u00e7as a avan\u00e7os na matem\u00e1tica, envolvendo campos como a transforma\u00e7\u00e3o de coordenadas, que viabilizaram a \u00f3ptica transformacional e, por decorr\u00eancia, seu uso para manipular as ondas eletromagn\u00e9ticas, fazendo as coisas sumirem de vista. <\/p>\n

Mas o poder dessa quase “matem\u00e1gica” \u00e9 maior do que parecia. No ano passado, uma equipe do Instituto de Tecnologia Karlsruhe, na Alemanha, adaptou o conceito para materiais tridimensionais, criando o primeiro manto da invisibilidade mec\u00e2nica, um material que faz “desaparecer” qualquer coisa posta embaixo dele. <\/p>\n

Agora, a mesma equipe foi al\u00e9m, desenvolvendo ferramentas matem\u00e1ticas que permitem o uso da t\u00e9cnica para virtualmente qualquer material ou estrutura 3D, de qualquer tamanho: as estruturas de um edif\u00edcio, por exemplo. <\/p>\n

Para lan\u00e7ar as bases daquilo que pode ser uma revolu\u00e7\u00e3o na arquitetura e na constru\u00e7\u00e3o civil, Tiemo B\u00fcckmann e seus colegas simplificaram as t\u00e9cnicas matem\u00e1ticas de transforma\u00e7\u00e3o de coordenadas espaciais usando a estrutura de favos de mel.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

O furo no meio da colmeia fica virtualmente “invis\u00edvel” – mecanicamente falando. [Imagem: T. B\u00fcckmann]<\/p>\n

<\/em>Invisibilidade mec\u00e2nica <\/p>\n

Mesmo sendo uma estrutura muito est\u00e1vel, basta um furo, ou um favo com as propor\u00e7\u00f5es erradas, para por tudo a perder em uma colmeia. <\/p>\n

Com os novos c\u00e1lculos, B\u00fcckmann descobriu uma forma de dar \u00e0 colmeia uma capacidade de resistir a um furo de grandes propor\u00e7\u00f5es em seu centro – em compara\u00e7\u00e3o com a \u00f3ptica transformacional, o furo essencialmente fica “invis\u00edvel”, sem que a estrutura ao redor perca sua sustenta\u00e7\u00e3o. <\/p>\n

Isto j\u00e1 \u00e9 trivial para as ondas eletromagn\u00e9ticas, mas era impratic\u00e1vel transpor os mesmos c\u00e1lculos para mapear as for\u00e7as mec\u00e2nicas agindo em um material 3D porque a matem\u00e1tica fica complicada demais. Com a simplifica\u00e7\u00e3o dos c\u00e1lculos, torna-se poss\u00edvel transferir os mesmos princ\u00edpios dos mantos da invisibilidade para materiais reais e componentes mec\u00e2nicos. <\/p>\n

A equipe afirma que sua nova caixa de ferramentas matem\u00e1ticas promete ser muito \u00fatil na arquitetura e na constru\u00e7\u00e3o civil, permitindo a cria\u00e7\u00e3o de estruturas firmes e est\u00e1veis com grandes v\u00e3os alocados aleatoriamente, conforme o desejo dos projetistas – bastar\u00e1 que os engenheiros usem as novas equa\u00e7\u00f5es para calcular a dispers\u00e3o das for\u00e7as no restante da estrutura. <\/p>\n

O novo m\u00e9todo foi testado em uma colmeia de pol\u00edmero fabricada em uma impressora 3D, com um furo no centro. Devido \u00e0 redu\u00e7\u00e3o da estabilidade induzida pelo furo, as for\u00e7as de distor\u00e7\u00e3o inicialmente causaram um erro de mais de 700%. Ap\u00f3s a aplica\u00e7\u00e3o da nova t\u00e9cnica de transforma\u00e7\u00e3o, o erro caiu para 26%. <\/p>\n

Fun\u00e7\u00e3o de onda: A matem\u00e1tica que virou realidade <\/p>\n

Bibliografia: <\/p>\n

Mechanical cloak design by direct lattice transformation
\nTiemo B\u00fcckmann, Muamer Kadic, Robert Schittny, Martin Wegener
\nProceedings of the National Academy of Sciences
\nVol.: 112 no. 16, 4930-4934
\nDOI: 10.1073\/pnas.1501240112<\/em><\/p>\n

Autor: Inova\u00e7\u00e3o Tecnol\u00f3gica <\/b><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Em uma colmeia comum (esquerda), um furo \u00e9 compensado por uma distor\u00e7\u00e3o (direita). As for\u00e7as externas operam como se o furo n\u00e3o existisse – como se ele fosse invis\u00edvel.[Imagem: T. 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