10 marcos de engenharia emocionantes a serem observados em 2021

No ano passado, a luz ultravioleta germicida encontrou um lugar no arsenal de armas usadas para combater o coronavírus, com luminárias aéreas colocadas perto dos tetos dos quartos de hospital e caixas de esterilização usadas para limpar equipamentos de proteção individual. Mas uma implementação mais ampla foi impedida pelos perigos representados pela luz UV-C, que danifica o material genético dos vírus e dos seres humanos. Agora, a empresa de iluminação Ushio, com sede em Tóquio, acredita ter a resposta: lâmpadas que produzem comprimentos de onda de 222 nanômetros que ainda matam micróbios, mas não penetram nos olhos ou na pele humana. Os módulos de lâmpadas Care222 da Ushio entraram em produção em massa no final de 2020 e, em 2021, serão integrados a produtos de outras empresas – como luminárias da Acuity Brands para escritórios, salas de aula, lojas e outros espaços ocupados.

No início deste ano, os fotões irão acelerar entre a Stony Brook University e o Brookhaven National Laboratory, ambos em Nova Iorque, numa ambiciosa demonstração de comunicação quântica. Este conceito de comunicação de última geração pode eventualmente oferecer uma segurança sem precedentes, já que um truque da mecânica quântica tornará óbvio se alguém aproveitou uma transmissão. Na demonstração, “buffers de memória quântica” da inicialização Qunnect serão colocados em cada local, e os fótons dentro desses buffers serão emaranhados uns com os outros em uma rede sinuosa de 70 quilômetros.

Os desenvolvedores de energia eólica offshore rapidamente se encontram em águas profundas na costa da Califórnia; um local prospectivo próximo à Baía de Humboldt varia de 500 a 1.100 metros de profundidade. Estas condições exigem uma nova geração de turbinas eólicas flutuantes, amarradas ao fundo do mar com cabos fortes. Agora, essa tecnologia foi demonstrada em projectos-piloto ao largo das costas da Escócia e de Portugal, e as empresas de energia eólica estão ansiosas por obter acesso a três locais propostos ao largo da costa da Califórnia. Eles esperam que o Bureau of Ocean Energy Management dos EUA inicie o processo de leilão de arrendamentos para pelo menos alguns desses locais em 2021.

O Indianapolis Motor Speedway, o autódromo mais famoso do mundo, sediará um evento sem precedentes em outubro: a primeira corrida de alta velocidade de carros de corrida autônomos. Cerca de 30 equipas universitárias de todo o mundo inscreveram-se para competir no Indy Autonomous Challenge, no qual carros de corrida melhorados atingirão velocidades de até 320 quilómetros por hora (200 milhas por hora). Para ganhar o prêmio principal de US$ 1 milhão, o velocista autônomo Dallara de uma equipe deve ser o primeiro a completar 20 voltas em 25 minutos ou menos. Os sistemas de aprendizagem profunda que controlam os carros serão testados em condições nunca antes experimentadas; tanto os sensores como as ferramentas de navegação terão de lidar com velocidades extremas, o que não deixa margem para erros.

Os robôs participantes do Desafio Subterrâneo da DARPA já foram testados em três percursos diferentes; eles tiveram que navegar por túneis subterrâneos, ambientes urbanos e redes de cavernas (embora a parte das cavernas tenha sido alterada para um curso totalmente virtual devido à pandemia). No final deste ano, as equipes SubT de todo o mundo reunirão tudo no evento final, que combinará elementos de todos os três subdomínios em um único curso de desafio integrado. Os robôs terão de demonstrar a sua versatilidade e resistência num ambiente repleto de obstáculos onde a comunicação com o mundo acima do solo é limitada. A DARPA espera que as condições da pandemia melhorem o suficiente em 2021 para tornar possível uma competição física.

Em Fevereiro, nada menos que três naves espaciais deverão encontrar-se com o Planeta Vermelho. Não é uma coincidência – as órbitas da Terra e de Marte aproximaram relativamente os planetas este ano, tornando a viagem entre eles mais rápida e barata. A missão Tianwen-1 da China planeja entregar um orbitador e um veículo espacial para procurar água abaixo da superfície; o orbitador Hope dos Emirados Árabes Unidos destina-se a estudar o clima marciano; e uma cápsula semelhante a uma concha depositará o rover Perseverance da NASA, que visa buscar sinais de vidas passadas, ao mesmo tempo que testa um pequeno helicóptero drone chamado Ingenuity. Não há garantia de que a espaçonave chegará ao seu destino com segurança, mas milhões de terráqueos torcerão por ela.