Homem de Ferro: Realidade ou Fantasia? por Massacote

Longos dias e belas noites senhores, senhoras, senhoritas e crianças (opa, o blog é pra maiores...), como sempre, quando tenho um tempo livre, venho aqui postar alguma coisa que pode, ou não, ser interessante pra vocês (espero que seja, se não, Morfético me expulsa do massacre, hahaha). Aproveitando toda a onda do filme vingadores vou falar sobre um personagem que eu gosto muito, ou melhor, sobre o equipamento que ele usa: Homem de Ferro.

Sempre gostei muito dos equipamentos do Homem de Ferro e sendo eu um estudante de engenharia, sempre me perguntei sobre a possível viabilidade de uma armadura como esta e se, algum dia, nós poderemos ver algo semelhante voando pelos céus. Tendo isto em mente comecei a fazer muitas pesquisas e achei muitas coisas interessantes, algumas promissoras e outras desanimadoras. Dividirei a postagem em alguns tópicos de funcionamento da armadura e explicarei a existência de algo semelhante ou não e as aplicações destes equipamentos.

MATERIAIS - Por ironia, o Homem de Ferro não

Placa de Nitinol

é de ferro, na verdade nem aço ele contém em sua estrutura marjoritária, pois estes dois materiais não possuem a resistência necessária para uma blindagem capaz de suportar tiros de um canhão de 120 mm por exemplo ou temperaturas elevadas em um voo supersônico. Na verdade, o Homem de Ferro é construído com materiais compositos e materiais inteligentes, leves, resistentes e de fácil manutenção. Como principal componente para proteção mecânica da armadura, acredito que uma liga de memória de forma seria a melhor opção. Ela é uma liga de níquel e titânio com a habilidade única de manter deformações exatas a certas temperaturas aplicadas e com isso, sua manutenção seria muito mais fácil do que, por exemplo, em uma armadura de aço, onde seria necessário soldar uma outra placa ou algo do tipo para realizar uma manutenção na mesma, além de ser muito mais resistente que outros metais.

Fibra de Carbono

Para a proteção térmica, uma fibra de carbono-carbono seria o ideal. Utilizada nos ônibus espaciais, resistem as temperaturas altíssimas de reentrada na atmosfera, portanto, voos supersônicos não seriam nada para este material. Ele consiste em uma fibra de carbono, que utiliza o próprio carbono como elemento de liga. Um outro problema na blindagem é o fator impacto. Certo, você resiste a tiros de 120mm, mas, o seu corpo resiste ao impacto? Não, a energia será dissipada por você e provavelmente, todos os seus ossos serão destruídos e nós não queremos isso, certo? Para evitar essa dissipação de energia no corpo do usuário da armadura, acredito que o uso de um fluído não-newtoniano, armazenado entre as placas de nitinol seria a melhor solução. Fluídos não-newtonianos, são fluídos que não possuem uma viscosidade bem definida (maizena e água em uma certa proporção é um bom exemplo de fluido não-newtoniano). Sua rigidez aumenta com a quantidade de movimento aplicada nele, portanto, o fluido absorviria boa parte do impacto, mantendo a integridade física do usuário.

                                                                     Fio de Nitinol

                                                                Fluído Não Newtoniano

ARTICULAÇÕES- Como simular todos os movimentos de um ser humano mecanimente em uma armadura? Pistões hidráulicos ou pneumáticos não são uma boa opção, pois são sistemas nada compactos. Usar poliais e um sistema mecânico? Bom, como você levantará um carro com isso? Nenhuma dessas opções seria válida para a nossa armadura, no entanto, existe uma espécie de articulação mecânica que imita exatamente o funciomanento de um músculo humano, utilizando nanotubos entrelaçados, ativados por uma carga elétrica que os fazem se deformar e mover, seriam uma boa solução para as articulações, gerando todos os movimentos necessários para a armadura. Logicamente, ainda se faz necessário uma base rígida para que o usuário suporte um peso considerável, portanto,uma coluna vertical mecânica, juntamente com uma estrutura de rigidez para os principais ossos, seriam necessários para que o usuário não fosse esmagado ao levantar grandes massas.

Informações sobre músculos robóticos :http://www.eletronicoblog.com/post/933/nanotubos-para-criar-musculos-roboticos

ENERGIA- Com certeza esse é o maior problema de nosso "Homem de Ferro Real", pois a energia gerada pelo Homem de Ferro nos quadrinhos é de uma quantia extremamente alta para um aparato de tamanho tão pequeno, sua relação, Energia por Massa é muito maior do que nós possuímos. Bateriais de mesmo tamanho possuem pouca energia, outras fontes seriam pesadas demais, reatores nucleares, placas solares, enfim, nenhum dos modos de energia que nós temos seria capaz de sequer se aproximar a algo utilizado na armadura do Homem de Ferro, a não ser, que o façamos semelhante a um EVA (evangellion) que utiliza um cabo alimentador, fornecendo a energia necessária, porém,limitando ( e muito) sua movimentação, excluindo obviamente a opção de voo de nossa armadura.

VOO- Como consequência da falta de energia, o voo também se tornaria inviável. A quantidade de empuxo necessária seria alta demais, pois o homem de ferro não possui uma forma geometrica capaz de geral alta sustentação sem arrasto, além do fato de ser uma aeronave de decolagem vertical, o que torna a quantia de empuxo igual ao peso da armadura, ou seja, muito maior. Além disso, se conseguirmos criar uma forma de ter a energia necessária para gerar tal empuxo, seja através de turbinas ou estatos-jatos, ainda teriámos o problema de controle de voo e estabilidade, pois o usuário não poderia  se mexer sem considerar as influências de seu movimento no voo, sendo necessária o uso extremo de fly by wire, ou seja, voo assistido por um computador, com um sistema eletrônico embarcado. Além disso, a armadura deveria a forma mais continua possível, para se evitar forças de arrasto, além de algumas superficies de controle, para a movimentação da mesma no ar e possivelmente empuxo vetorado, modificar a direção para a qual a turbina está "empurrando" a armadura.

ARMAMENTOS- Visando economizar energia, esqueça os lasers (hahaha), eles necessitam de uma quantia enorme de energia para causar um dano considerável em algum inimigo, portanto, o nosso homem de ferro usaria armamentos mais convencionais: Armas balísticas inteligentes, como metralhadoras e mísseis capazes de adquirir alvos e localidades mais frágeis de um inimigo com auxilio de um computador embarcado, causando o maior dano com a menor massa e quantidade de explosivos/ energia, possível. Outros armamentos não necessários, são os não letais, como armas sonoras, capazes de emitir uma alta frequência, imobilizando alvos, ou até mesmo, armas de efeito moral,gás lacrimogênio, tasers e impacto causado por socos ou golpes gerados pela armadura.

Visor Piloto F-22

COMPUTADOR E UTILIDADES-  Nos filmes do Homem de Ferro, vemos que ele tem a ajuda de uma inteligência artificial chamada Jarvis, um computador super inteligente capaz de fazer cálculos absurdos tanto de estabilidade da armadura em voo como da quantidade de energia necessária para se derrubar uma porta de aço. Enfim, tal inteligência artificial não existe, no entanto, a nossa armadura necessitará sim de algum sistema computacional, tanto embarcado, como uma base fixa, que se comunicaria através de sinais seguros (wi-fi doméstico que não seria), porém, tais sinais seriam lentos, pois seriam em formas de ondas, o que poderia causar delay's letais para nossa armadura. Além disso, a visualização das informações seria muito necessária, mas sem atrapalhar a visão do mundo externo, além do controle e comunicação com esse computador. Estes problemas, no entanto, já possuem uma base para serem resolvidos. Para visualização das informações, por exemplo, poderiamos utilizar um sistema semelhante ao utilizado pelos pilotos de caça F-22 e outros aviões inteligentes da força aérea dos Estados Unidos. Eles conseguem exibir para o piloto todas as informações cruciais da aeronave, além de entenderem para onde o mesmo esta olhando e atirar naquela direção se o piloto exigir. Para o controle do computador, existem pesquisas sobre controlar computadores utilizando sinais do cérebro, isso mesmo, utilizando a mente, você seria capaz de controlar o computador de nossa armadura, além de comandos de voz, se necessário. Para realizarem isso, sensores são acoplados no cabeça do usuário (provavelmente ele não poderia ter cabelos) e eles detectam o padrão de sinais elétricos de seu cérebro e o codifica, entendo o que cada sinal significa, sendo assim, apenas necessário, pensar para fazer, por exemplo : "ATIRE" e a nossa armadura entenderia o comando.

Mais informações: http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=010110060314

No aspecto geral notamos que ainda não é possível ter algo semelhante ao Homem de Ferro no nosso dia-a-dia ou até em forças armadas, porém e possível notar que não é algo impossível e quem somos nós para não acreditar que daqui 10, 20, 50 anos não veremos alguma dessas armaduras nos protegendo e voando sobre nossas cabeças.

POSER!