Alas que se curvan solas
Un equipo de ingenieros de la NASA y del Instituto Tecnológico de Massachusetts quiere cambiar radicalmente la concepción que tenemos de las alas de un avión. Y para ello ensamblan miles de pequeñas piezas idénticas con nanorrobots de por medio. El ala resultante puede cambiar de forma según la ocasión, reducirá costes y será más eficiente.
El nuevo diseño ya se ha puesto a prueba en un túnel de viento de la NASA y los detalles se han publicado en la revista Smart Materials and Structures. Es el trabajo del ingeniero investigador Nicholas Cramer, de la NASA, de Kenneth Cheung, un graduado del Centro de Bits y Átomos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y de ocho alumnos del centro.
La diferencia entre el nuevo diseño y las alas convencionales radica en que aquel está compuesto por una sola pieza, en lugar de superficies móviles compuestas por placas y alerones que suben y bajan según la inclinación y el ángulo en el aire o si se aterriza, o se despega.
El nuevo ensamblado, explican, es una sola superficie hueca de pequeñas piezas idénticas que luego se cubre con una fina capa de polímero.
¿El resultado? Un ala mucho más ligera y, por tanto, mucho más eficiente que las convencionales. Como su estructura está compuesta por miles de pequeños triángulos de resina de polietileno y, por tanto, está vacía por dentro, forma un 'metamaterial' mecánico que combina la rigidez estructural propia de un polímero parecido a la goma y la extrema ligereza y poca densidad de un aerogel, explican en su investigación.
¿Y qué pasa con todos los procesos mecánicos, con los motores y con el cableado propios de las alas de hoy en día? Las de la NASA y del MIT no necesitan nada de eso para curvarse. El equipo ha dado un paso más allá y ha diseñado un sistema que responde automática a los cambios aerodinámicos durante el vuelo. En otras palabras, las alas se reconfiguran de manera pasiva según sople el viento, literalmente.
La versión que han presentado se ha ensamblado a mano por un equipo de estudiantes del MIT. Pero como se trata de un proceso repetitivo, lo podrá ensamblar un enjambre de nanorrobots autónomos, aseguran. Del diseño y de las pruebas de esa futura versión robótica esperan publicar una nueva investigación.
El equipo señala que al principio se invertirá inicialmente en las herramientas necesarias para confeccionar este tipo de alas pero que, pasada esa fase, las partes del ensamblado son muy baratas. "Tenemos cajas y cajas llenas de ellas y todas son iguales", explica Benjamin Jenett, uno de los alumnos del MIT que confecciona las alas. La diferencia es importante porque las nuevas tienen una densidad de 5,6 kilos por metro cuadrado. La de las alas convencionales es de 1.500 kilos por metro cuadrado. Serán más baratas, más eficientes a la larga, más ligeras y más resistentes.
Lo interesante, señalan, es que su diseño se puede exportar a otros tipos de estructuras, como las espaciales, otras de alto rendimiento o puentes.
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