Os cupins e seus cupinzeiros sempre serviram de inspiração para os engenheiros, sendo utilizados na construção de residências mais sustentáveis e na exploração de novas minas de ouro.
Contudo, David Andréen e Rupert Soar, pesquisadores da Universidade de Lund, Suécia, se concentraram no “controle climático” dos cupinzeiros como um ponto de partida para inovação. Ao imitar esse mecanismo para uso humano, eles demonstraram que futuros edifícios inspirados nos cupinzeiros poderão alcançar um controle climático similar ao obtido com equipamentos de ar-condicionado e aquecimento atuais, mas com maior eficiência energética e menor pegada de dióxido de carbono.
O sistema de ventilação dos cupinzeiros é altamente sofisticado, permitindo a circulação do ar por toda a estrutura e auxiliando na regulação da temperatura e umidade.
“Nosso estudo concentrou-se no interior dos cupinzeiros, que possuem milhares de canais, túneis e câmaras de ar interconectados. Observamos como eles utilizam a energia do vento para ‘respirar’ ou trocar oxigênio e dióxido de carbono com o ambiente. Exploramos como esses sistemas funcionam e como estruturas similares podem ser integradas nas paredes dos edifícios para conduzir o fluxo de ar, calor e umidade de uma maneira inovadora”, explicou Andréen.

Os dois pesquisadores digitalizaram tanto o projeto de construção dos cupinzeiros quanto os fluxos de ar e umidade presentes neles, permitindo assim a possibilidade de replicar essa solução natural em casas e prédios.
“A digitalização dos processos de design e construção [dos cupinzeiros] cria enormes oportunidades de moldar a arquitetura, e os sistemas naturais e biológicos fornecem um modelo importante de como podemos aproveitar melhor essas possibilidades,” disse Andréen.
A ideia agora é criar novas maneiras de controlar o fluxo de ar em edifícios, que serão significativamente mais eficientes em termos energéticos e climáticos do que o uso tradicional de ar condicionado, que emprega o princípio do fluxo em massa, normalmente acionado por ventiladores.
Em vez disso, é possível desenvolver sistemas turbulentos, dinâmicos e variáveis, que “podem ser controlados por equipamentos muito pequenos e requerem um fornecimento menor de energia,” disse Andréen.
Os pesquisadores demonstraram como os fluxos de ar interagem com a geometria dos cupinzeiros e como determinados parâmetros estruturais influenciam na ocorrência dos fluxos e como eles podem ser regulados de forma seletiva. Essa regulação pode ser feita sem a necessidade de componentes mecânicos, como ventiladores ou válvulas, bastando apenas um controle eletrônico e atuadores planos nas paredes, com dimensões na escala de centímetros ou até milímetros.
A dupla planeja criar seus primeiros protótipos para testes utilizando materiais fabricados por impressoras 3D. Essa abordagem inovadora pode trazer avanços significativos na eficiência energética dos edifícios e contribuir para um melhor aproveitamento dos recursos naturais, inspirados pela engenhosidade da natureza.
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