Pesquisa de Cientistas da 'Universidade de Illinois' Atesta Que Origami Simplifica Transmissão de Energia em Satélites Espaciais

Caros entusiastas do BS!

 

No dia de ontem (25/02), o portal Inovação Tecnológica noticiou que uma pesquisa conduzida por uma equipe de cientistas da Universidade de Illinois (EUA) demonstrou que técnicas de origami podem simplificar a transmissão de energia em satélites espaciais.

 

[Imagem: Nikhil Ashok et al. - 10.1038/s44172-025-00539-7]

Em uma câmara absorvente de ondas eletromagnéticas, um LED é aceso à distância pela energia de micro-ondas transmitida através de um guia de ondas de fole torcido. Os detalhes no canto superior esquerdo mostram o guia de ondas de fole torcido em seus estados compacto e implantado.

 

Guias de Onda de Origami

 

De acordo com a notícias do portal, os satélites artificiais comumente usam guias de ondas eletromagnéticas para transmitir energia de um componente para outro. Esses guias são feitos de tubos de metal pesados e inflexíveis, com flanges ainda mais pesadas em cada extremidade, o que não é ideal para aplicações espaciais.

 

Usar o origami para resolver "problemas espaciais", sobretudo no desenvolvimento de antenas mais leves e versáteis, não é nenhuma novidade, então Nikhil Ashok e colegas da Universidade de Illinois decidiram adotar a abordagem para projetar melhores guias de ondas.

 

O resultado são diversos conceitos de guias de onda flexíveis e leves, que poderão ser lançados em um estado compacto e dobrado, e depois expandidos para o tamanho total após serem implantados no espaço.

 

"Como os guias de onda eletromagnéticos mais comuns têm formato retangular, nossos projetos de origami precisaram manter uma seção transversal retangular no estado operacional para um desempenho comparável," justificou o professor Xin Ning.

 

[Imagem: Nikhil Ashok et al. - 10.1038/s44172-025-00539-7]

Guias de onda eletromagnéticos retos de origami.

Inspiração em sacola de papel

 

Como inspiração para uma estrutura dobrável retangular mais simples, a equipe partiu de uma sacola de papel, como as usadas em padarias. Duas seções semelhantes a sacolas de compras geraram um tubo dobrável e entradas e saídas retangulares para conexão, e a parte retangular da base funciona como flange.

 

Partindo daí, os pesquisadores desenvolveram guias de onda eletromagnéticos de origami mais avançados, com formato semelhante a um fole.

 

"Com o primeiro formato de fole, sabíamos que tínhamos um design dobrável e desdobrável que poderia funcionar, mas queríamos explorar mais possibilidades com os princípios do origami. Precisávamos encontrar outros designs que pudessem torcer e dobrar à medida que se desdobravam, no ângulo correto e com a distância correta entre as abas. Esses novos designs eram mais complexos, então simulamos o modelo para testar diferentes distâncias e ângulos e alcançar uma torção de 90 graus da entrada à saída," detalhou Ning.

 

Para fabricar modelos de demonstração foi usado papel comum, laminado com papel alumínio de cozinha, e finalmente dobrado. Para uso em espaçonaves, a ideia é que os projetos sejam impressos em 3D com materiais mais duráveis, o que permitirá também aplicar revestimentos com materiais comerciais de alta qualidade e durabilidade, como Kapton e laminados metálicos.

 

Embora o foco inicial do projeto seja o uso em satélites e espaçonaves, o conceito pode ser aplicado a guias de onda usados em sistemas navais, elétricos e de comunicação para transferência de energia de micro-ondas, garante a equipe.

 

Saibam mais:

 

Artigo: Shape-morphableorigami electromagnetic waveguides

Autores: Nikhil Ashok, Sangwoo Suk, Sven G. Bilén, Xin Ning

Revista: Communications Engineering

Vol.: 4, Article number: 208

DOI: 10.1038/s44172-025-00539-7

 

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