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Cientistas copiam casca de ovo e criam escudo espacial que reduz em quase 65% a velocidade de projéteis
Escrito por Carla Teles
Publicado em 13/10/2026 às 12:37
Atualizado em 13/10/2026 às 12:40
Ciência e Tecnologia
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Inspirada na casca de ovo, estrutura criada por pesquisadores chineses combina pequenas conchas de alumínio preenchidas com água e superou uma placa convencional em simulações de impacto a 7,5 km/s.
Uma casca de ovo serviu de inspiração para pesquisadores da Universidade de Tecnologia de Dalian, na China, desenvolverem uma estrutura destinada a proteger espaçonaves contra detritos em alta velocidade. Em simulações com um projétil de 11 milímetros lançado a 7,5 quilômetros por segundo, a melhor configuração reduziu sua velocidade em 64,9%, contra 51% obtidos com uma placa convencional de alumínio.
A pesquisa de Yuxin Wang, Yuqing Liu e Hao Li foi publicada em 8 de setembro de 2026 no Journal of Applied Physics. A reportagem do Daily Galaxy, publicada em 11 de outubro, destacou os resultados, mas o estágio do trabalho ainda é experimental: o desempenho de 64,9% vem de modelagem computacional e a estrutura precisa passar por mais otimizações e testes de impacto antes de qualquer aplicação em espaçonaves.
Casca de ovo virou modelo para pequenas estruturas de alumínio
A ideia começou com uma característica aparentemente contraditória. Uma casca de ovo pode quebrar facilmente quando recebe uma força concentrada em um ponto, mas sua geometria curva consegue distribuir cargas quando a pressão é aplicada de maneira diferente.
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A equipe liderada por Yuxin Wang avaliou inicialmente esse comportamento por compressão. Duas cascas suportaram forças de aproximadamente 363 e 365 newtons antes da ruptura, resultado que ajudou os pesquisadores a investigar como aquela geometria poderia ser reproduzida com outro material.
Em vez de utilizar ovos reais, os cientistas projetaram pequenas estruturas ocas de alumínio com formato semelhante ao de uma casca de ovo. Cada unidade media cerca de 12 milímetros de comprimento e tinha paredes de aproximadamente um milímetro.
Essas unidades foram preenchidas com água e organizadas em conjuntos entre placas metálicas. A proposta é fazer com que várias pequenas estruturas se deformem de maneira progressiva, distribuindo a energia do impacto em vez de concentrá-la diretamente em um único ponto.
Água dentro das estruturas ajuda a alterar as ondas de choque
A geometria não trabalha sozinha. A água colocada dentro das unidades de alumínio participa da resposta ao impacto, alterando a propagação das ondas de choque enquanto as pequenas estruturas colapsam.
Segundo o estudo, a combinação entre cavidades preenchidas por líquido, superfícies curvas e deformação controlada permite que parte da energia seja transferida para regiões vizinhas. O mecanismo é diferente daquele de uma barreira sólida que recebe diretamente a força do projétil.
O princípio também ajuda a explicar por que copiar apenas o formato da casca de ovo não seria suficiente. O desempenho estudado depende do conjunto: orientação das estruturas, espessura do alumínio, presença da água, placas externas e interação entre unidades próximas.
Essa busca por uma estrutura que distribua a força entra em uma nova fase quando os pesquisadores deixam de analisar apenas componentes individuais e passam a comparar diferentes arranjos completos sob as mesmas condições simuladas.
Melhor configuração reduziu velocidade do projétil em 64,9%
Os pesquisadores simularam o impacto de uma esfera de 11 milímetros viajando a 7,5 quilômetros por segundo, velocidade equivalente a aproximadamente 27 mil km/h. Três disposições das estruturas em formato de ovo foram comparadas.
Em uma delas, as extremidades mais estreitas ficavam voltadas para a placa atingida pelo projétil. Outra utilizava as extremidades mais largas nessa posição, enquanto a terceira alternava a orientação das unidades.
A configuração com as extremidades estreitas voltadas para a região do impacto apresentou o melhor resultado. Nela, o projétil perdeu 64,9% da velocidade inicial durante a simulação.
Sua velocidade residual caiu para aproximadamente 2.633 metros por segundo. Na comparação com uma placa convencional de alumínio, o projétil permaneceu a cerca de 3.680 metros por segundo, correspondendo a uma redução de velocidade de 51%.
A diferença entre os resultados é relevante dentro da simulação, mas não equivale a afirmar que o novo material oferece “64,9% mais proteção”. O percentual mede a redução da velocidade do projétil nas condições específicas modeladas pelo estudo.
Estruturas em formato de ovo superaram também versões esféricas
A equipe não comparou o projeto apenas com uma placa plana. Estruturas esféricas de alumínio preenchidas com água também foram submetidas à modelagem para verificar quanto do desempenho vinha simplesmente da utilização de cavidades líquidas.
Essas esferas apresentaram desempenho superior ao da barreira básica de alumínio, mas ficaram atrás de todas as configurações inspiradas na casca de ovo. Isso indicou que a geometria teve influência no comportamento do conjunto.
Outro resultado apareceu no formato dos danos. As placas com estruturas ovais desenvolveram perfurações mais largas e irregulares, chegando a até 1,8 vez a largura das aberturas produzidas na placa convencional.
À primeira vista, um furo maior poderia parecer sinal de pior desempenho. Os pesquisadores interpretaram o fenômeno de outra maneira: a área maior de deformação indicaria que a energia estava sendo redirecionada lateralmente, em vez de permanecer concentrada ao longo da trajetória original do projétil.
Detritos espaciais transformam milímetros em risco para espaçonaves
A aplicação estudada está ligada a um problema conhecido da engenharia espacial. Fragmentos de satélites, componentes de foguetes e materiais gerados por colisões permanecem em órbita e podem atingir outras estruturas em velocidades muito elevadas.
A reportagem do Daily Galaxy cita velocidades típicas próximas de 17.500 milhas por hora em órbita baixa. Nessas condições, até fragmentos com apenas alguns milímetros podem danificar superfícies ou equipamentos sensíveis.
Uma solução utilizada há décadas é o chamado escudo Whipple, proposto em 1947. Ele emprega uma placa externa separada da estrutura principal; quando um pequeno objeto a atinge, ocorre fragmentação, espalhando parte da energia por uma área maior.
O problema é que aumentar a proteção normalmente significa acrescentar material e, consequentemente, massa. Em missões espaciais, esse fator interfere no projeto e no lançamento, razão pela qual estruturas capazes de dissipar mais energia sem aumento excessivo de peso permanecem em investigação.
Resultado de computador ainda precisa virar desempenho físico comprovado
Um dos limites mais importantes do estudo é justamente separar o que já foi construído do que já foi comprovado em impacto real. Os pesquisadores produziram estruturas físicas de alumínio por impressão 3D e desenvolveram as configurações preenchidas com água.
Os números de impacto hiperveloz, porém, vieram das simulações pelo método dos pontos materiais, técnica utilizada para modelar grandes deformações e o comportamento de materiais submetidos a condições extremas.
Isso significa que ainda não é correto apresentar a tecnologia como um escudo espacial pronto para uso. O próprio trabalho aponta a necessidade de aperfeiçoar geometria, espessura, proporções e organização das unidades antes de avançar na validação.
A solução, portanto, ainda precisa ser confirmada em condições físicas que reproduzam impactos hipervelozes. A equipe trabalha agora na otimização das estruturas e em etapas adicionais de testes.
Se esses ensaios mantiverem o comportamento observado nos modelos, a casca de ovo terá servido como ponto de partida para uma abordagem diferente de proteção orbital: não tentar apenas bloquear o projétil com mais material, mas distribuir e dissipar sua energia por uma estrutura formada por muitas unidades deformáveis.
Conteúdo reproduzido originalmente em: clickpetroleoegas por Carla Teles.