Soldados do futuro gerarão sua própria energia

Soldiers of the Future Will Generate Their Own Power

Por Dialogo
dezembro 26, 2014





Tecnologias das roupas podem produzir energia portátil para os soldados dos EUA e reduzir o peso dos equipamentos que eles levam ao combate.

Pesquisadores do Centro de Pesquisa, Desenvolvimento e Engenharia do Soldado de Natick (NSRDEC) estão desenvolvendo tecnologias que geram energia ao serem transportadas pelos soldados.

Durante o Maneuver Fires Integration Experiment (MFIX), exercício conjunto, combinado e de múltiplas etapas realizado em setembro de 2014 em Fort Benning, na Geórgia, EUA, pesquisadores testaram protótipos com soluções em captação de energia.

"Minha impressão inicial é que [os projetos] preenchem uma necessidade de geração de energia instantânea em missões de longo alcance, quando os soldados estão distantes de métodos tradicionais de reabastecimento", diz o primeiro-sargento Arthur H. Jones, homem de infantaria do Maneuver Center of Excellence (Centro de Manobras de Excelência) que participou da exibição.

O grande aumento dos recursos de energia gastos pelos soldados resultou em um crescimento dramático no número, na variedade e no peso das baterias transportadas por eles no campo de batalha.

Esse peso levou os pesquisadores do NSRDEC a desenvolver e avaliar sistemas de geração e distribuição de energia leves, eficientes e portáteis que eliminam a necessidade de carregar baterias extras.

O sistema funciona por meio da captação de pequenas quantidades de energia que normalmente seriam perdidas em forma calor, luz, som, vibração ou movimento. Ele utiliza essa energia para recarregar baterias e abastecer aparelhos eletrônicos, como o equipamento de comunicação do soldado, sensores ou displays usados em situações de guerra.

Os pesquisadores primeiro mostraram o conceito ao Exército e a representantes do governo em Fort Devens, Massachusetts,em abril de 2014. A demonstração envolveu soldados experientes vestindo três equipamentos de captação de energia enquanto atravessavam um percurso de 6,4 quilômetros, que incluía estradas de difícil acesso, zonas pouco arborizadas, campos abertos e terrenos montanhosos.

As tecnologias, que incluíam painéis solares embutidos nas roupas e equipamentos de captação de energia cinética transportados em mochilas e no joelho, estão agora sendo testadas no MFIX. O objetivo é reduzir o peso e o número de baterias que os soldados precisam levar para abastecer seus aparelhos eletrônicos.

O Rucksack Harvester (Coletor de Mochila), da Lightning Pack, utiliza o peso da mochila para produzir energia cinética quando a mochila oscila verticalmente em resposta os movimentos de caminhada ou corrida do soldado. À medida que a mochila é deslocada na vertical, uma barra ligada à estrutura faz girar um pinhão de acionamento que, por sua vez, é conectado a um gerador miniatura. Ele tem a capacidade de produzir de 16 a 22 watts na caminhada e de 22 a 40 watts na corrida.

O Knee Harvester (Coletor de Joelho), da Bionic Power, capta energia cinética recuperando a energia gerada na caminhada. O dispositivo de articulação está ligado às partes superior e inferior de cada perna e extrai energia quando o joelho é flexionado. Por meio de um controle feito por um software, o Knee Harvester analisa o andar do usuário e coleta energia durante a fase de caminhada, quando o trabalho negativo está sendo realizado. Isso atesta que o soldado está exibindo menos atividade metabólica na descida, quando se compara com a descida sem usar o aparelho.

O Solar Panel Harvester (Coletor de Painel Solar fotovoltaico), da MC-10, funciona transformando luz solar em energia elétrica. Os painéis, que cobrem a mochila e o capacete do soldado, são confeccionados com cristais de arsenieto de gálio, garantindo flexibilidade e permitindo que o material dos painéis se acomode ao equipamento do soldado. Sob condições de plena luz solar, com os painéis fotovoltaicos voltados para o sol, o painel da mochila pode gerar 10 watts, enquanto o do capacete produz 7 watts de energia elétrica.

No MFIX, os pesquisadores do NSRDEC reuniram dados sobre gestão de energia e avaliaram as informações transmitidas pelos soldados que vestiram as tecnologias. Assim que esses equipamentos de captação de energia forem validados, o próximo passo será sincronizá-los com o Sistema Integrado de Dados de Energia do Soldado, como forma de distribuir a energia aos dispositivos eletrônicos dos soldados.




Tecnologias das roupas podem produzir energia portátil para os soldados dos EUA e reduzir o peso dos equipamentos que eles levam ao combate.

Pesquisadores do Centro de Pesquisa, Desenvolvimento e Engenharia do Soldado de Natick (NSRDEC) estão desenvolvendo tecnologias que geram energia ao serem transportadas pelos soldados.

Durante o Maneuver Fires Integration Experiment (MFIX), exercício conjunto, combinado e de múltiplas etapas realizado em setembro de 2014 em Fort Benning, na Geórgia, EUA, pesquisadores testaram protótipos com soluções em captação de energia.

"Minha impressão inicial é que [os projetos] preenchem uma necessidade de geração de energia instantânea em missões de longo alcance, quando os soldados estão distantes de métodos tradicionais de reabastecimento", diz o primeiro-sargento Arthur H. Jones, homem de infantaria do Maneuver Center of Excellence (Centro de Manobras de Excelência) que participou da exibição.

O grande aumento dos recursos de energia gastos pelos soldados resultou em um crescimento dramático no número, na variedade e no peso das baterias transportadas por eles no campo de batalha.

Esse peso levou os pesquisadores do NSRDEC a desenvolver e avaliar sistemas de geração e distribuição de energia leves, eficientes e portáteis que eliminam a necessidade de carregar baterias extras.

O sistema funciona por meio da captação de pequenas quantidades de energia que normalmente seriam perdidas em forma calor, luz, som, vibração ou movimento. Ele utiliza essa energia para recarregar baterias e abastecer aparelhos eletrônicos, como o equipamento de comunicação do soldado, sensores ou displays usados em situações de guerra.

Os pesquisadores primeiro mostraram o conceito ao Exército e a representantes do governo em Fort Devens, Massachusetts,em abril de 2014. A demonstração envolveu soldados experientes vestindo três equipamentos de captação de energia enquanto atravessavam um percurso de 6,4 quilômetros, que incluía estradas de difícil acesso, zonas pouco arborizadas, campos abertos e terrenos montanhosos.

As tecnologias, que incluíam painéis solares embutidos nas roupas e equipamentos de captação de energia cinética transportados em mochilas e no joelho, estão agora sendo testadas no MFIX. O objetivo é reduzir o peso e o número de baterias que os soldados precisam levar para abastecer seus aparelhos eletrônicos.

O Rucksack Harvester (Coletor de Mochila), da Lightning Pack, utiliza o peso da mochila para produzir energia cinética quando a mochila oscila verticalmente em resposta os movimentos de caminhada ou corrida do soldado. À medida que a mochila é deslocada na vertical, uma barra ligada à estrutura faz girar um pinhão de acionamento que, por sua vez, é conectado a um gerador miniatura. Ele tem a capacidade de produzir de 16 a 22 watts na caminhada e de 22 a 40 watts na corrida.

O Knee Harvester (Coletor de Joelho), da Bionic Power, capta energia cinética recuperando a energia gerada na caminhada. O dispositivo de articulação está ligado às partes superior e inferior de cada perna e extrai energia quando o joelho é flexionado. Por meio de um controle feito por um software, o Knee Harvester analisa o andar do usuário e coleta energia durante a fase de caminhada, quando o trabalho negativo está sendo realizado. Isso atesta que o soldado está exibindo menos atividade metabólica na descida, quando se compara com a descida sem usar o aparelho.

O Solar Panel Harvester (Coletor de Painel Solar fotovoltaico), da MC-10, funciona transformando luz solar em energia elétrica. Os painéis, que cobrem a mochila e o capacete do soldado, são confeccionados com cristais de arsenieto de gálio, garantindo flexibilidade e permitindo que o material dos painéis se acomode ao equipamento do soldado. Sob condições de plena luz solar, com os painéis fotovoltaicos voltados para o sol, o painel da mochila pode gerar 10 watts, enquanto o do capacete produz 7 watts de energia elétrica.

No MFIX, os pesquisadores do NSRDEC reuniram dados sobre gestão de energia e avaliaram as informações transmitidas pelos soldados que vestiram as tecnologias. Assim que esses equipamentos de captação de energia forem validados, o próximo passo será sincronizá-los com o Sistema Integrado de Dados de Energia do Soldado, como forma de distribuir a energia aos dispositivos eletrônicos dos soldados.
A tecnologia de captação de energia do joelho também pode ser usada para dar força e energia para movimentos de braço e perna para ajudar a caminhar e movimentos de mão em pessoas que sofrem de mal de Parkinson.
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