Em 5 de outubro de 1744, uma tempestade estava se formando no Canal da Mancha. No caminho de volta para casa, depois de perseguir navios franceses na costa de Portugal, uma frota de navios de guerra britânicos se viu em apuros.
O navio principal, o HMS Victory, afundou 80 quilômetros ao sul da cidade de Plymouth, na Inglaterra, levando 1.100 homens e, diz a lenda, uma grande quantidade de ouro português. Os destroços permaneceram intactos, 100 metros de profundidade, até serem localizados por uma empresa de salvamento marítimo em 2009.
Além do suposto ouro, havia algo a bordo do navio possivelmente mais valioso economicamente: aquela primeira tentativa conhecida de desenvolver um conceito que hoje é usado para guiar tudo, de submarinos a satélites, de sondas em Marte ao celular, também foi perdida naquele dia. no seu bolso.
Quando o HMS Victory afundou, ele pegou o “espéculo giratório” de John Serson, um precursor do giroscópio moderno.
Serson era um capitão do mar sem educação formal. Mas também um “mecânico engenhoso”, como a The Gentleman’s Magazine descreveria mais tarde.
E ele estava tentando resolver um problema sério.
Os marinheiros calculavam a posição de um navio usando um mostrador para medir o ângulo do sol no horizonte, mas nem sempre era possível ver o horizonte devido ao nevoeiro ou neblina.
Inspirado em um brinquedo infantil, a parte superior, Serson se perguntou se poderia criar um horizonte artificial, algo que permaneceria nivelado, mesmo quando o navio balançasse.
Como relatou a The Gentleman’s Magazine, “ele fez uma espécie de pião, cuja superfície superior perpendicular ao eixo era um plano circular de metal polido; e descobriu, como esperado, que quando o pião girava rapidamente, sua superfície plana logo caía na posição horizontal. “
Depois de impressionar dois oficiais navais de alta patente e um grande matemático, Serson foi convidado a fazer mais observações … a bordo do HMS Victory: “e o pobre Serson morreria”.
Sua viúva, Sarah Serson, estava sem um tostão e pediu à Marinha cópias de seus documentos na tentativa de tentar ganhar dinheiro com o espéculo, mas não há evidências de que ela conseguiu.
No entanto, um século depois, o físico francês Leon Foucault produziria um protótipo de sucesso baseado no mesmo princípio que fascinou Serson.
Foucault chamou seu dispositivo de “giroscópio”, uma combinação das palavras gregas para “girar” e “observar”, porque ele usou o instrumento para estudar a rotação da Terra.
Era um disco giratório montado em um gimbal, uma estrutura de suportes articulados que permite ao disco manter sua orientação independentemente de a base estar inclinada.
Logo em seguida, surgiram os motores elétricos, o que significava que o disco poderia girar indefinidamente. E as aplicações práticas não demoraram a chegar.
Os navios possuem horizontes artificiais (instrumento com propriedades giroscópicas), assim como os aviões.
No início dos anos 1900, dois inventores descobriram como alinhar a rotação com o eixo Norte-Sul da Terra, criando a bússola rotativa.
Se você combinar esses instrumentos com outros (acelerômetros, magnetômetros), terá uma ideia da direção para a qual está indo.
Colocando esses resultados em sistemas que podem corrigir o curso, você terá um piloto automático de avião, um giroestabilizador de navio e sistemas de navegação para espaçonaves ou mísseis.
Adicione o GPS e você saberá onde ele está.
Há um limite para o tamanho dos discos giratórios no gimbal, mas outros desenvolvimentos tecnológicos miniaturizaram o giroscópio.
Os giroscópios microeletromecânicos vibrantes medem apenas alguns milímetros cúbicos. E os cientistas estão fazendo um giroscópio a laser mais fino do que um fio de cabelo humano.
À medida que esses e outros sensores tornaram-se menores e mais baratos e computadores mais rápidos e baterias mais leves tornaram-se disponíveis, eles começaram a ser usados em vários dispositivos: de smartphones a robôs, consoles de videogame e óculos de realidade virtual.
E em outra tecnologia que atrai muito barulho: o drone.
O primeiro uso de UAVs data de 1849, apenas três anos antes do giroscópio de Foucault.
A Áustria tentou atacar Veneza colocando bombas em balões e esperando que o vento soprasse na direção certa. Não foi uma estratégia triunfante: algumas bombas caíram em território austríaco.
Mas o uso militar continuou a impulsionar a tecnologia de drones. Se você pesquisasse um arquivo de notícias por “drones”, até cerca de quatro ou cinco anos atrás, descobriria que as principais notícias eram sobre a guerra.
Mas, de repente, as pessoas começaram a falar sobre “o que as regulamentações do espaço aéreo significam para os fãs” e “quando os drones entregarão suas mercadorias”.
Essa é uma ótima pergunta. Os drones agora são comuns, seja para pesquisas, produção de filmes ou levando medicamentos urgentes para locais de difícil acesso.
Mas é seu uso diário que promete ser verdadeiramente transformador: entregar os produtos que compramos online ou mesmo nos transportar – a empresa chinesa Ehang é pioneira em drones que podem transportar passageiros humanos.
Na China rural, os drones de entrega de encomendas estão começando a ser uma realidade de mudança de jogo: a tecnologia está assumindo o controle mais rapidamente onde não há infraestrutura competitiva estabelecida – neste caso, grandes lojas de varejo e estradas de entrega de van.
Zhangwei, por exemplo, é uma vila na província de Jiangsu onde poucas pessoas têm carro e apenas metade da população tem uma geladeira, mas todos têm um telefone celular e usam o dispositivo para fazer compras no varejista online JD. com, de fraldas descartáveis a caranguejo fresco.
Como Jiayang Fan descreve na revista americana New Yorker, aproximadamente quatro vezes por dia, os trabalhadores do armazém enviam os pedidos dos moradores em um drone que transporta até 13 kg a uma velocidade de 72 km / h. Todos estão felizes, exceto a mulher que administra a loja da aldeia.
Mas se haverá cada vez mais drones transportando mercadorias, precisaremos de melhores soluções para o problema do chamado “último quilômetro”.
Na Zhangwei, a JD.com emprega uma pessoa para distribuir pedidos aos clientes, mas em países onde a mão de obra é mais cara, os custos de entrega se concentram na “última milha”; se essas entregas forem automatizadas, alguns acreditam que as lojas físicas podem deixar de existir por completo.
Mas ninguém sabe exatamente como isso pode funcionar.
Queremos que nossas compras online caiam de pára-quedas em nossos quintais ou nos telhados de nossos edifícios?
Que tal janelas inteligentes que podem ser abertas para permitir a entrada de drones quando não estamos em casa?
As zonas de exclusão aérea mais rígidas serão necessárias para evitar o tipo de interrupção causada recentemente nos aeroportos de Gatwick e Heathrow no Reino Unido, quando drones avistados atrasaram centenas de voos?
E há outro problema, o mesmo que John Serson enfrentou: o clima.
Se vamos contar com entregas aéreas, eles terão que ser capazes de trabalhar em todas as condições meteorológicas.
Os drones podem voar através de tempestades que afundariam um navio de guerra? Quem sabe, então a promessa do giroscópio terá realmente se cumprido.
* Tim Harford escreve a coluna “Undercover Economist” no jornal britânico Financial Times. BBC World Service, o serviço mundial da BBC, transmite a série “50 coisas que a economia moderna fez”.
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