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Um novo tipo de lançador de dardos foi desenvolvido como uma alternativa mais segura e econômica às armas de fogo ou armas de ar comprimido para injetar drogas ou chips de rastreamento em animais.
Utilizando bobinas eletromagnéticas e tecnologia lidar, o protótipo foi capaz de lançar consistentemente um projétil a um alvo com energia cinética controlada suficiente para sugerir que poderia entregar drogas com sucesso, sem tanta força a ponto de ferir animais, disse John LaRocco, principal autor do estudo. e pesquisador em psiquiatria na Faculdade de Medicina da Universidade Estadual de Ohio.
“Normalmente, se você lançar um projétil sem qualquer tipo de controle, sua velocidade inicial cai devido à gravidade, à resistência do vento e a outros fatores”, disse LaRocco. “Podemos modular essa velocidade em distâncias específicas para que chegue com a quantidade correta de energia cinética”.
Muitos tipos de lançadores de dardos, como aqueles que usam ar comprimido para operar, são usados por biólogos e veterinários para auxiliar na captura e tratamento de animais de estimação e animais selvagens. No entanto, essas máquinas comuns apresentam um certo risco, já que os dardos de seringa helicoidal muitas vezes podem falhar em injetar um alvo por serem muito lentos ou causar ferimentos ou morte ao perfurar um animal com muita força.
Mas em experiências onde testaram o seu lançador disparando contra um alvo de madeira a distâncias de 1 a 8 metros, a equipa ficou surpreendida ao descobrir que o seu lançador conseguia controlar tão bem a velocidade de um dardo que tinha apenas um desvio muito estreito do que os investigadores. pretendido, disse LaRocco.
A energia total do dardo é comparável a um dardo Nerf, em vez de uma arma de fogo ou pistola de ar comprimido.
“Este é um novo sistema de controle capaz de fornecer resultados de controle mecânico consistentes”, disse ele. “Não é algo que esperávamos ver com os materiais que usamos, por isso está muito além das nossas expectativas.”
O estudo foi publicado recentemente na revista Tecnologias.
O protótipo consistia em um canhão helicoidal de estágio único com dardo macio. O lidar calculou a distância até o alvo e um controlador de tensão determinou a velocidade adequada do dardo.
John Simonis, coautor do estudo e estudante de graduação em engenharia elétrica e de computação, observou que o que provavelmente será a mais valiosa das aplicações futuras do sistema será sua capacidade de aprimorar as tecnologias de fabricação e os controles de máquinas existentes.
“Criamos um tipo de esquema de controle mecânico e eletrônico muito mais acessível que pode ser fornecido com alta consistência e baixo custo”, disse ele. “O benefício é que se você tiver sistemas de controle mais precisos em suas máquinas e que sejam muito mais baratos, isso resultará diretamente em peças mais precisas para o consumidor a um preço mais baixo”.
E como grande parte das peças do protótipo foram impressas em 3D ou feitas com componentes comerciais, seu dispositivo é algo que poderia ser facilmente reproduzido por outros pesquisadores, disse Qudsia Tahmina, outro coautor do estudo e professor associado de elétrica e engenharia da computação.
“Ao visar mitigar os riscos associados à disponibilidade dos materiais e fornecer uma opção de baixo custo para as pessoas interessadas em fazer investigação nesta área, este trabalho aborda problemas da cadeia de abastecimento do mundo real de uma forma prática”, disse ela.
Embora a precisão do projeto atual seja notável, com modificações iterativas, como melhorar os sensores do sistema e fazer com que seus dardos sigam trajetórias mais complexas, a equipe espera que sua melhoria contínua, combinada com sua ampla disponibilidade comercial, possa inaugurar uma nova era da engenharia mecânica industrial. .
“O feedback da comunidade de pesquisa que utilizaria esse mecanismo pode nos permitir adaptar o projeto para algo um pouco mais direcionado”, disse Simonis. Um passo futuro seria testar o protótipo em animais vivos, disseram os pesquisadores.
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