Design de Da Vinci inspira drones menos barulhentos; saiba mais
Estudo mostrou que um projeto de helicóptero de Leonardo da Vinci do século 15 foi mais eficiente e silencioso do que os rotores de drones atuais

Um dos maiores artistas da história, o italiano Leonardo da Vinci era, antes de tudo, um polímata. Isso significa que ele tinha expertise avançada em campos diversos. Além de pintor, foi também escultor, arquiteto, engenheiro, inventor, anatomista e cientista.
Recentemente, uma das obras do inquieto florentino na área de engenharia aeronáutica — o chamado “parafuso aéreo” ou vite aerea, em italiano — foi analisada por engenheiros mecânicos da Universidade Johns Hopkins, em Baltimore, sob a liderança do professor Rajat Mittal.
O estudo pioneiro, hospedado no repositório de pré-impressões arXiv e ainda não revisto por pares, simula as características aerodinâmicas da máquina renascentista e, principalmente, avalia o ruído que o dispositivo produziria durante o funcionamento.
O objetivo geral foi desenvolver um projeto de rotor que crie menos ruído para reduzir a poluição sonora causada pelos drones modernos durante suas entregas em domicílio ou serviços de emergência nas cidades. A demanda pode se estender aos drones militares, nos quais a redução de ruído pode ser estratégica.
As simulações numéricas diretas do "parafuso aéreo" projetado por Leonardo da Vinci em 1480 sugerem que ele usaria menos energia do que os rotores de drones modernos para gerar a mesma sustentação e também faria menos ruído do que os rotores convencionais de duas pás.
Por que os pesquisadores apostaram no rotor de Leonardo da Vinci?
A ideia inicial de redução de ruídos veio da comparação de produtos aéreos naturais da evolução: insetos voadores. O mosquito tem um zumbido irritante, diz Mittal em um release, “mas, em uma mosca-das-frutas do mesmo tamanho, você não conseguirá ouvir o barulho das asas”.
Concluindo que isso ocorre porque as moscas batem suas asas com uma frequência muito menor do que os mosquitos porque possuem órgãos de voo maiores, Mittal e sua equipe deduziram que, se pudessem aumentar a área do rotor de um drone, poderiam reduzir as rotações por minuto (RPM) e, com isso, o ruído.
Isso os levou a apostar no parafuso de Leonardo da Vinci. "Percebemos que esse é o melhor rotor de grande área que se possa imaginar — a área é contínua, não são pás individuais", afirmou Mittal. "Se nossa hipótese estiver correta, o rotor de da Vinci deverá produzir menos ruído".
A boa notícia para os autores foi que, a 40 km dali, colegas da Universidade de Maryland, na cidade vizinha de College Park, já haviam criado um drone da Vinci com propulsão aérea por parafuso dois anos antes. Então, tudo o que a equipe de Mittal fez foi usar o design pronto para criar a sua versão para simulação.
Eles construíram uma simulação do parafuso e a colocaram em um túnel de vento virtual para algo que da Vinci nunca teve a oportunidade, nem a tecnologia, para fazer: verificar o comportamento da máquina em um voo pairado, testando-o em diversas RPMs e comparando-o com um modelo do século 21.
Implicações futuras e impacto científico da pesquisa sobre o design de da Vinci

As simulações revelaram que o parafuso aéreo de Leonardo da Vinci gerou sustentação equivalente, mesmo girando mais lentamente. Contrariando as expectativas iniciais dos pesquisadores, o rotor do século 15 produziu muito menos ruído do que os designs modernos de duas pás.
“Ficamos surpresos”, disse Mittal à NewScientist. A expectativa inicial dos autores era de que, devido ao formato espiral meio “improvisado” do projeto histórico, seu “desempenho aerodinâmico seria tão ruim que não conseguiríamos obter nenhuma melhoria em relação às pás convencionais”.
A pesquisa criou uma base científica confiável, com dados e metodologias validadas para estabelecimento de um ponto de partida para o desenvolvimento de modelos que fogem do padrão tradicional de rotores retos com múltiplas pás. Os novos conhecimentos podem ser aplicados em drones futuros.
Sheryl Grace, da Universidade de Boston, que não participou do estudo atual, confirmou à NewScientist que rotores girando mais devagar produzem menos ruído. "Não necessariamente precisa ser o projeto de da Vinci para alcançar esse resultado, mas é gratificante saber que o de da Vinci funciona", afirmou.
No entanto, alerta a engenheira elétrica, para validação prática, testes futuros devem avaliar o desempenho durante voo horizontal, não apenas pairado. Algumas limitações, como o peso adicional do rotor helicoidal, precisam ser investigadas, antes que o design de da Vinci seja aplicado comercialmente.