LA IMPRESIÓN EN 3D REPRODUCE EL VUELO SILENCIOSO DE BÚHOS

 

Los vehículos aéreos silenciosos para el transporte y la defensa han sido identificados como un área de necesidad nacional en los Estados Unidos, en un intento por reducir la contaminación acústica y mejorar la inteligencia militar . En el medio silvestre, los búhos son quizás uno de los mejores ejemplos de sigilo natural y agilidad aérea, lo que les da a los investigadores un área prometedora para un desarrollo potencial.

 

Inspirado por la estructura de alas de la lechuza común, el profesor Anupam Sharma, miembro de la Facultad de Ingeniería Aeroespacial Walter W. Wilson de la Universidad Estatal de Iowa, lidera un proyecto que impactará en el diseño de aviones y aerogeneradores de próxima generación, con la ayuda de Impresión 3d.

Los fenómenos de una lechuza en vuelo silencioso se explican por la variedad y disposición de las plumas en sus alas.

Las plumas grandes tienen forma y serrado como un peine con una franja flexible, lo que significa que el aire se dispersa fácilmente cuando vuela por el aire. Las plumas son aterciopeladas al tacto lo que les permite absorber las frecuencias de ruido, al igual que las alfombras. Una envergadura promedio de 140 cm también significa que los búhos pueden ir más allá con menos aleteo de las alas, el principal culpable de causar el sonido.

Todas estas características han sido nombradas por el profesor Sharma como el «kit de silencio búho». Para comprender mejor todo el sonido del kit de búhos, el equipo de Iowa State utiliza la supercomputadora IBM Mira del Laboratorio Nacional de Argonne para registrar los movimientos fraccionados de las alas y sus reacciones bajo presión.

 

En un estudio presentado por el Profesor Sharma y asociados en la 23ª Conferencia de Aeroacoustics AIAA / CEAS, se agregaron serraciones, como las que se encuentran en las alas de los lechuzas, al diseño de un perfil aerodinámico imprimible en 3D. El diseño mostró un ruido sustancialmente reducido en comparación con una línea de base de ala estándar. Las pínnulas, un modelo de superficie basado en la estructura suave de las plumas, también mostraron una reducción significativa, lo que constituye un caso prometedor para su posterior estudio.

 

La bioinspiración está marcando el inicio de una nueva ola de conceptos de diseño que moldean de manera efectiva las modas , los dispositivos electrónicos y la arquitectura del futuro . Como explica la profesora Sharma , «nuestro enfoque es bioinspirado en contraposición a bioimimicidad, nuestros diseños no se verán como alas de búho».

 

«Estamos estudiando los mecanismos físicos detrás del vuelo silencioso de la lechuza. Luego tomamos geometrías simplificadas inspiradas en las alas de las lechuzas y aplicándolas a las alas de los aviones, las palas del rotor de los motores a reacción y las turbinas eólicas «.

 

El proyecto, Ultra Quiet Aircraft Propulsion Inspirado por Unique Plumage of the Owl ,  está financiado por una beca de $ 500,000 de la National Science Foundation y $ 100,000 del Iowa Space Grant Consortium, que apoya a la profesora Sharma y a los estudiantes de ingeniería aeroespacial: Andrew Bodling, Bharat Agrawal y Vishal Vijay.

La imagen destacada muestra una lechuza en vuelo. Foto por Pete Whieldon