Pesquisadores da Skoltech, MIPT, Instituto Estadual de Pesquisa de Aviação Civil da Rússia, Universidade do Norte do Texas e Universidade de York simplificaram e automatizaram o procedimento de laboratório usado para testar fluidos anticongelamento que garantem a decolagem segura das aeronaves. Os resultados do estudo, que foi apoiado pela Russian Science Foundation, são relatados na revista Cold Regions Science and Technology .
Geada, neve e acúmulo de gelo em uma aeronave afetam negativamente suas propriedades de manuseio e aumentam o risco de acidentes, distorcendo o fluxo de ar sobre as asas, reduzindo a sustentação e criando arrasto adicional. Para evitar gelo perigoso, a aeronave é tratada antes da decolagem com fluidos de degelo que derretem qualquer gelo ou neve que tenha aderido ao metal e com fluidos anticongelamento que formam uma película protetora no revestimento para evitar mais formação de gelo.

Como o tratamento antigelo é tão importante para garantir a segurança do voo e há muitos fatores em jogo - diluição de fluidos, temperatura e umidade ambiente, vento, precipitação, material de revestimento da aeronave, etc. - os agentes antigelo são frequentemente testados em laboratórios para conhecer suas propriedades em cada detalhe. Este é um processo tedioso que envolve um especialista inspecionando visualmente uma peça de chapa de alumínio tratada com um fluido antigelo em uma câmara climática que reproduz as condições climáticas necessárias.

"Por exemplo, um assistente de laboratório pode precisar avaliar quanto tempo leva antes que 10% da superfície do metal seja coberta com gelo. Agora, isso é bastante difícil e subjetivo, porque o gelo não necessariamente se expande de uma única origem na folha, mas em vez disso, pode se formar e crescer em muitos lugares, de forma isolada. Nesse caso, determinar quando a marca de 10% é atingida é um julgamento para o assistente", disse Viktor Grishaev, que é pesquisador sênior da Skoltech e investigador principal do estudo.

“Isso é exacerbado pelo fato de que é realmente bastante desafiador distinguir visualmente entre alumínio nu e áreas congeladas, a ponto de as pessoas às vezes recorrerem a espetar o prato com um palito de dente para ter certeza”, continuou o pesquisador. "Tem a ver com o contraste muito baixo do gelo no alumínio, e este é precisamente o problema que abordamos."

Em seu artigo, Grishaev e seus colegas sugerem que as placas na câmara sejam iluminadas com uma fonte de luz polarizada e observadas através de um filme polaroid. Dessa forma, as áreas geladas são muito mais fáceis de discernir, mostra a equipe (veja a imagem). Como essa fonte de luz e uma polaroid estão prontamente disponíveis e são baratas, o truque promete facilitar a vida dos assistentes de laboratório que testam o desempenho do fluido anticongelante, quase sem custo e com pouco aborrecimento adicional envolvido.

O truque de polarização permitiu que os pesquisadores fizessem ainda mais do que isso. Enquanto os padrões atuais aprovados pelos órgãos reguladores prescrevem testes realizados por especialistas humanos, em breve esse trabalho poderá ser feito por computadores – com maior precisão, confiabilidade e consistência. O baixo contraste do gelo está entre os principais obstáculos que impedem a automação. Agora, Grishaev e seu coautor usaram um algoritmo simples e uma câmera com lente de filtro polarizador para detectar gelo analisando imagens da câmara meteorológica.

"Em um ambiente de laboratório, mesmo com esse algoritmo simples, os computadores podem superar os humanos nesta tarefa já hoje. Mas talvez algum dia teríamos câmeras em aeroportos que detectam a formação de gelo em aviões que se preparam para decolar em tempo real e alertam a tripulação quando - tratamento com fluido de gelo está em ordem", concluiu Grishaev. + Explorar mais

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