La naturaleza nunca deja de sorprendernos. El ingenio humano basado en la naturaleza menos aún. Un equipo de investigación dirigido por el Dr. Yaqing Jin, profesor asistente del Universidad de Texas en Dallas (UTD), ha desarrollado un sensor inspirado en los bigotes de las focas que promete mejorar la seguridad de los aerogeneradores marinos. Estos sensores, capaces de detectar vibraciones y cambios en el flujo del aguahan sido diseñados para proteger las turbinas de las condiciones severas del océano, como tormentas y fuertes vientos, que pueden dañar sus estructuras. Este avance podría marcar un hito en la expansión de la energía eólica marina, un sector con gran potencial pero expuesto a importantes riesgos medioambientales.
El proyecto, financiado por el Programa de Investigación del Golfo de las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina, surge de observar cómo las focas utilizan sus bigotes para percibir el medio marino. “La geometría de los bigotes de las focas no es circular; La forma es de cilindros retorcidos”.Jin explica. Este diseño permite a las focas detectar cambios sutiles en el agua, y en el laboratorio se han creado sensores que imitan esta sensibilidad, que podrían avisar a los operadores de turbinas cuando se encuentren con condiciones adversas.
Los bigotes de las focas (genéricamente llamados vibrisas) han evolucionado hasta convertirse en detectores de flujo increíblemente sensibles. Cuando un sello se mueve a través del océanosus vibrisas, de forma ondulada y retorcida, captan pequeños movimientos y vibraciones que las guían hacia sus presas. Inspirado por esta capacidad, el Dr. Jin diseñó un sensor que imita la estructura en espiral de estos bigotes para monitorear las corrientes oceánicas. Según el científico, “Estas formas de cilindros retorcidos permiten a las focas detectar cambios en el medio marino”.
Los sensores bioinspirados de Jin fueron diseñados y probados en el laboratorio de Fluidos, Control de Turbulencias y Energía Renovable de UTD. Para simular el entorno oceánico, el equipo construyó un canal de agua de aproximadamente dos metros en el que el agua fluye a diferentes velocidades, emulando las condiciones reales del océano. De esta forma pudieron analizar cómo reaccionan los sensores ante los cambios de caudal, aspecto fundamental para predecir tormentas o corrientes peligrosas que podrían afectar a las turbinas marinas.
El uso de sensores inspirados en los bigotes de las focas ofrece una ventaja clave sobre los métodos tradicionales basados en ondas sonoras, que pueden afectar negativamente a la vida marina. Los sensores de vibración desarrollados por Jin detectan cambios de flujo sin hacer ruido, minimizando su impacto ambiental. “Los sensores sensibles a las vibraciones tienen ventajas sobre la tecnología de detección submarina que utiliza ondas sonoras, que pueden perturbar la fauna marina”Jin explica.
Pero hay más. Estos sensores pueden ayudar a los operadores de turbinas anticipar condiciones peligrosascomo olas altas o corrientes fuertes, es decir, no hay que esperar a que llegue el problema. Las turbinas marinas son estructuras complejas que requieren anclaje al fondo marino y están expuestas a constantes movimientos de las olas. Un sistema de alerta temprana proporcionado por estos sensores podría permitir a los equipos técnicos actuar rápidamente y evitar mayores daños a las turbinas, salvaguardando tanto a los trabajadores como a la infraestructura marina.
biomiméticao el arte de imitar la naturaleza, ha sido fuente de innovación durante siglos. Este enfoque busca comprender cómo los organismos vivos resuelven problemas y aplicar esos principios en soluciones tecnológicas. Uno de los ejemplos históricos más conocidos es el de leonardo da vinciquien observó las alas de pájaros y murciélagos en su intento de diseñar máquinas voladoras en el siglo XV. Aunque no logró un éxito total, su trabajo sentó las bases para los futuros inventores. La biomimética basa sus fundamentos en la forma, funciones y mecanismos que la naturaleza ha ido perfeccionando a lo largo de millones de años en un magistral ejemplo de evolución.
Un ejemplo notable es el trabajo de juan de la ciervaInventor español del autogiro, precursor del helicóptero moderno. En la década de 1920, de la Cierva buscó solucionar el problema de estabilidad que presentaban los aviones al aterrizar. Inspirándose en el vuelo de las semillas de sicómoro, que giran para descender lentamente, diseñó un sistema de alas giratorias que estabilizaban el dispositivo cuando entraba en contacto con el suelo.
La biomimética sigue siendo una herramienta clave en la ciencia moderna, con ejemplos en todas las disciplinas. En robótica, la flexibilidad de los tentáculos de los pulpos ha sido una verdadera musa para los brazos robóticos que pueden agarrar objetos con delicadeza, mientras que la estructura de los ojos de los insectos se ha utilizado en el diseño de cámaras de visión panorámica. Otro caso famoso es tren bala japonéscuyo diseño puntiagudo está inspirado en el pico del martín pescador, reduciendo el ruido al entrar y salir de los túneles.
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