Radar inspirado em golfinhos localiza muito mais que peixes

Redação do Site Inovação Tecnológica - 24/10/2013

Para detectar os sinais TWIPR, os pesquisadores usaram fios e um parafuso para construir uma antena de altíssima eficiência. [Imagem: University of Southampton]

Sonar dos golfinhos

Uma nova técnica de radar inspirada no sonar dos golfinhos promete inaugurar um novo capítulo no campo do rastreamento de vítimas de desastres naturais, além de várias outras aplicações.

Tim Leighton, da Universidade de Southampton, no Reino Unido, ficou intrigado ao tentar entender como os golfinhos conseguem "enxergar" através das cortinas de bolhas que eles criam para aprisionar os peixes, facilitando sua captura.

"Fiquei pensando que os golfinhos não deveriam conseguir ver os peixes usando seus sonares no meio dessas nuvens de bolhas, a menos que fizessem algo muito inteligente, que os sonares fabricados pelo homem não conseguem fazer," conta ele.

De fato, o sonar dos golfinhos é tão eficiente porque envia dois pulsos em rápida sequência, algo que Leighton chamou de "sonar de pulsos gêmeos invertidos" (TWIPS: Twin Inverted Pulse Sonar).

A técnica usa um sinal que consiste em dois pulsos em rápida sucessão, um idêntico ao outro, mas com a fase invertida.

Os golfinhos têm uma capacidade natural para processar os dois sinais de forma a distinguir entre os peixes e a desordem representada pela cortina de bolhas na água.

Radar de pulsos gêmeos

O professor Leighton propôs então que a técnica TWIPS - que é uma técnica de sonar - poderia ser aplicada a ondas eletromagnéticas, o que significa que ela poderia também funcionar para um radar.

A equipe disparou então pulsos gêmeos invertidos de radar em direção a um alvo, uma antena dipolo com um diodo em seu ponto de alimentação, para distinguir o sinal da "desordem", representada por uma placa de alumínio e uma braçadeira enferrujada.

No teste, o pequeno alvo mostrou-se 100.000 vezes mais potente do que o sinal de desordem representado por uma placa de alumínio muito maior, de 34 por 40 centímetros.

Estava então criado o TWIPR, um radar de pulsos gêmeos invertidos.

Identificação e rastreamento

Como a antena-alvo com seu diodo mede 6 cm de comprimento, pesa 2,8 gramas, custa menos do que um euro e não precisa de baterias, Leighton deu-se conta de que havia desenvolvido um novo sistema de etiquetas de identificação e localização que é miniaturizado, leve e muito barato.

Essas etiquetas de radar - uma referência às etiquetas RFID - podem ser facilmente ajustadas para ressonâncias específicas, de modo a fornecer um identificador único para um pulso TWIPR.

Elas poderão ser usadas para rastrear animais, em infraestrutura (dutos e conduítes embutidos, por exemplo) e por seres humanos que entram em áreas de risco, sejam eles mineiros entrando para o trabalho ou esportistas em uma estação de esqui.

Mas mesmo vítimas de soterramento que não estejam usando os marcadores poderão ser localizadas pelo método TWIPR, porque ele pode ser ajustado para procurar ressonâncias de telefones celulares, oferecendo a possibilidade de localizar vítimas mesmo quando seus celulares estiverem desligados ou as baterias sem carga.

"Além dessas aplicações, essa tecnologia pode ser ampliada para outras radiações, tais como o imageamento de ressonância magnética (MRI) e oLIDAR [radar de luz], que, por exemplo, detecta a não linearidade de processos de combustão, oferecendo a possibilidade da criação de sistemas de detecção de incêndios assim que eles começam," acrescentou o professor Leighton.

Bibliografia:

Radar clutter suppression and target discrimination using twin inverted pulses
T. G. Leighton, G. H. Chua, P. R. White, Kenneth F. Tong, Hugh D. Griffiths, David J. Daniels
Proceedings of the Royal Society A
Vol.: 469 2160 20130512
DOI: 10.1098/rspa.2013.0512