Uma nova tecnologia desenvolvida pelo Centro de Pesquisa da NASA pode revolucionar o modo como a engenharia trata os testes de aerodinâmica. Um pigmento, ou tinta mesmo, criado pelo centro é capaz de reagir às diferentes pressões de ar durante os testes de túnel de vento.

O produto só consegue modificar sua coloração de acordo com a pressão do ar por causa de uma reação com o oxigênio. A parte submetida a maior pressão cria uma cor rosa brilhante, ao contrário do rosa da pintura normal, assim é possível distinguir as regiões de maior esforço externo em uma aeronave, carro ou foguete.

Foto – NASA/Reprodução

Essa tinta especial ajudará principalmente em voos supersônicos, que precisam romper a barreira do som e estão submetidos a uma grande pressão de ar neste momento. A tinta também precisa de luzes ultravioleta e câmeras que captem esse espectro de luz.

Atualmente os engenheiros utilizam entradas de ar ao longo da superfície do modelo em escala para avaliar a pressão do ar em pontos específicos, assim como funciona um tubo de pitot de uma aeronave. Porém essa tecnologia que já existe há anos pode gerar algumas micro-turbulências, que atrapalha a obtenção de detalhes da superfície aerodinâmica.

Foto – NASA/Reprodução

Veja como funciona a PSP:

  • Uma camada fina da tinta especial, cerca de um milésimos de polegada de espessura, é pulverizada sobre o modelo que será testado no túnel de vento, a secagem é realizada em seguida.
  • O modelo é então instalado no túnel de vento, que também está equipado com uma série de luzes LED azul e um complemento de câmeras que formam imagens em preto e branco especialmente equipadas para gravar o teste.
  • Com o túnel de vento ativo, o ar flui sobre o modelo resultando em diferentes pressões de superfície. As luzes azuis e ultravioletas excitam as moléculas conhecidas como luminophores dentro da pintura, criando o brilho.
  • Ao mesmo tempo, devido à natureza da química da tinta, as moléculas de oxigênio apagam os luminóforos. Áreas de alta pressão têm mais oxigênio, assim o rosa brilha, em menor intensidade e pode até mudar de cor. Áreas de pressão mais baixa têm menos oxigênio, então o rosa fica mais brilhante  e claro.
  • Essas diferenças em quanto a tinta fluoresce ou brilha é registrada pelas câmeras, e as imagens em preto e branco resultantes são analisadas. A intensidade das diferentes tonalidades de cinza são convertidas numa escala de cores indicando os diferentes níveis de pressão.

 

Os pesquisadores usam o PSP como uma das muitas ferramentas para entender melhor como um novo projeto de aeronave pode se comportar. Ele também pode ser usado para ajudar a tornar outras ferramentas, como a ferramenta de modelagem de computador conhecida como CFD, mais precisa, esses mesmos detalhes de pressão podem ser obtidos pelo CFD, que indica áreas de maior pressão e baixa pressão no software (imagem abaixo).

Foto – Ensight/Reprodução

O próximo grande avanço da tinta PSP é um aperfeiçoamento no qual as moléculas reajam mais rapidamente com o oxigênio para gerar luz, além de diminuir a sensibilidade à temperatura. Conhecida como Unsteady PSP, a tinta revelaria mudanças na pressão no nível de microssegundos, fornecendo uma visão mais detalhada do que está acontecendo na superfície de uma aeronave ou veículo de lançamento que está sendo submetido a alta tensão durante um voo de alta velocidade.

 

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Pedro Viana

Acadêmico de Engenharia Aerospacial – Editor de foto e vídeo – Fotógrafo – Aeroflap