lunes, 22 de junio de 2015

El búho inspira a los ingenieros aeronáuticos

Las alas del búho les permite volar casi en silencio, este pájaro sería el equivalente a un avión Stealth :) Los búhos son depredadores excepcionales. Además de sus impresionantes capacidades de visión nocturna y una fina audición, también son capaces de volar casi en silencio. Este vuelo sigiloso es posible gracias a la estructura de sus alas. Los investigadores han analizado dicha estructura y han intentado desarrollar un recubrimiento que según dicen podría reducir significativamente el ruido generado por las turbinas aerogeneradoras o los túneles del viento, ventiladores de ordenador y también aviones.

Researchers have mimicked the structure of owl wings, which enables them to fly almost silently
Los investigadores han imitado la estructura de las alas de búho, que les permite volar casi en silencio (Crédito: Shutterstock)

Usando técnicas de microscopía de detalle ultra fino, los investigadores de las Universidad de Cambridge en los EE.UU, Virginia Tech, la Universidad de Lehigh y la Atlantic University de Florida, examinaron las plumas del búho con gran detalle. Los resultados revelaron un suave recubrimiento que dicen se asemeja a una zona arbórea densamente poblada cuando se ve desde arriba. También vieron una estructura similar a la de un peine flexible con las cerdas uniformemente espaciadas a lo largo del borde de ataque del ala, mientras que en el borde de salida se detectó una franja porosa y elástica.



"Ningún otro ave tiene este tipo de estructura de ala tan intrincada", aseguró el profesor Nigel Peake del Departamento de Matemática Aplicada y Física Teórica de Cambridge, quien dirigió la investigación. "Gran parte del ruido causado por un ala - da igual que sea un pájaro, un avión o un ventilador - se origina en el borde de salida en el que el aire que pasa sobre la superficie del ala es turbulento. La estructura del ala de un búho sirve para reducir el ruido suavizando el paso del aire a medida que se desliza sobre el ala, esto produce una dispersión del sonido, por lo que su presa no puede oírlos venir ".

Los primeros intentos de replicar esta estructura incluyen el recubrimiento de una pala/hélice con una capa como si fuera una gasa, como el material que se usa en un vestido de novia, que a pesar de la estructura abierta del material, reduce la rugosidad de la superficie subyacente. En los experimentos se logró reducir el ruido de generado por la superficie hasta en 30 dB.

Al darse cuenta de que la aplicación de una especie de velo de novia a una turbina o a un avión no es factible, el equipo imprimió un prototipo en material plástico en 3D y lo probó como parte de un segmento de tamaño completo en una pala de aerogenerador. Sometieron la pala a pruebas en el túnel del viento y observaron una reducción del ruido en unos 10 dB. Es importante destacar que no se observó ningún efecto negativo en la aerodinámica.

El equipo ahora planea probar el recubrimiento total en una turbina aerogeneradora convencional en funcionamiento. Según los investigadores, esto podría permitir a dichas turbinas girar más rápido y generar más electricidad que la que producen actualmente. Esto se debe a que los aerogeneradores se desaceleran a propósito en la realidad para minimizar el ruido, si se dejara que giraran más rápido podría significar varios megavatios adicionales por un mismo coste de la electricidad en instalaciones convencionales de tamaño medio.

Además de las turbinas de los aerogeneradores, los investigadores dicen que el recubrimiento también podría encontrar aplicaciones en una gran variedad de diferentes tipos de alas y palas. Sin embargo, el recubrimiento aún necesita ser optimizado y su incorporación en las alas del avión sería mucho más complicado que una pala o álabe de una turbina aerogeneradora. El equipo presentará los resultados de su estudio hoy en Dallas, en el Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica (AIAA) donde se celebra la Conferencia sobre Aeroacústica.

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