A primavera chegou e as estradas estão uma bagunça. Mas os dias dos motoristas ligando para relatar buracos podem algum dia ser coisa do passado.

Em vez de, redes de sensores sem fio com alimentação própria seriam colocadas sob a superfície da estrada, fornecendo atualizações regulares sobre as condições das estradas para planejadores de transporte, motoristas com carros conectados e outras partes.

Essa é a promessa do ePave, um projeto conjunto envolvendo cientistas da computação da University at Buffalo e pesquisadores da Chang'an University da China.

"Queremos detectar falhas nas estradas antes que elas aconteçam, e, em última análise, ajudar os motoristas a evitar acidentes de trânsito devido a estradas danificadas, "diz Wenyao Xu, PhD, professor assistente de ciência da computação e engenharia da UB, e um dos co-líderes do projeto.

A ideia de embutir sensores no pavimento não é nova. Um exemplo disso são os sensores enterrados em cruzamentos que fazem com que os semáforos mudem se outro veículo estiver cruzando a estrada. Esses sistemas são alimentados por fios que se conectam aos semáforos.

Muitos pesquisadores estão tentando criar sistemas mais inteligentes usando tecnologia sem fio. Isso pode permitir que estradas inteiras sejam monitoradas, incluindo condições de tráfego e subsuperfície, como níveis de pressão e umidade, isso pode ser um sinal de que buracos ou outras falhas na estrada estão se desenvolvendo.

Muitos sistemas sem fio propostos se concentram em baterias. O problema com essa ideia, Xu diz, é que os planejadores de transporte precisariam rasgar a estrada para substituir as baterias. Outras fontes alternativas de energia incluem solar, energia mecânica e térmica, ou coleta de sinais de rádio do ambiente. No entanto, cada um enfrenta limitações de custo, instalação, manutenção e outras questões.

O ePave tenta contornar esses problemas aproveitando a piezoeletricidade - o mesmo tipo de carga elétrica usada por isqueiros elétricos e captadores de violão - do estresse mecânico que os veículos colocam nas estradas.

Cada sensor tem o tamanho de um chaveiro. Os testes com um protótipo sugerem que eles podem ser colocados a até 150 metros de distância. Dois a três centímetros abaixo da estrada, eles podem colher e armazenar energia suficiente para detectar regularmente a umidade, pressão e outras informações úteis. Ele pode então enviar esses dados a cada 10 minutos para estações retransmissoras até 1, 000 pés de distância.

Essas estações retransmissoras podem ser construídas em postes de luz ou estruturas semelhantes, e os dados podem então ser transmitidos para uma rede por meio de cabos subterrâneos. Por sua vez, essa informação pode então ser compartilhada com planejadores de transporte, carros conectados e outros.

Embora promissor, O ePave ainda não está pronto para as estradas. Os pesquisadores planejam continuar estudando o sistema, incluindo a vida do módulo piezoelétrico, que eles esperam que dure pelo menos cinco anos e possivelmente até 20 anos. Eles também estão examinando a melhor forma de incorporar os sensores, maneiras de reduzir custos e outros assuntos.

Mais informações sobre o sistema podem ser encontradas em estudo na revista Sensores .