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Ingeniería Mecánica
Investigan la Conservación de la Energía Mediante
la Hidrodinámica del Tiburón
7
de Enero de 2008.
 Los
tiburones se han convertido recientemente en el tema de un proyecto de
investigación en ingeniería de la Universidad de Alabama. Dirigido por
Amy Lang, profesora de ingeniería mecánica y aeroespacial, el proyecto
explora la conservación de la energía y el control de la capa límite con
relación a la superficie corporal de los tiburones.
 Menéame
La capa límite es el área más cercana a la superficie donde las
condiciones de viscosidad producen resistencia al avance, en este caso
la piel de un tiburón.
Los resultados del proyecto permitirán a los investigadores explorar
soluciones naturales para la reducción de la fricción, lo que podría
producir innovaciones útiles y tener aplicaciones para la conservación
de la energía. Esta investigación no sólo proporcionará una mejor
comprensión del desarrollo evolutivo de los tiburones, sino que también
analizará métodos de control del flujo y la reducción de la resistencia
al avance, que puedan aplicarse con facilidad a vehículos en movimiento.
Diversas investigaciones ya han demostrado que reducir la resistencia al
avance sobre las superficies de los sólidos puede ahorrar mucha energía,
y en consecuencia, dinero. Por ejemplo, se estima que incluso una
reducción tan modesta como del uno por ciento en la resistencia al
avance puede ahorrar a una aerolínea por lo menos unos 90.000 litros de
combustible por año y por avión. Como resultado, la reducción en las
emisiones contaminantes que van a parar al aire es igualmente
impresionante.
En el proyecto se está investigando el flujo de la capa límite sobre una
superficie que imita la piel de un tiburón nadando con rapidez.
Lang espera explicar por qué los tiburones rápidos tienen sus escamas
más pequeñas que las de especies de tiburón más lentas. La evidencia
sugiere que los tiburones con las escamas más pequeñas tienen la
capacidad de alterar la orientación de éstas cuando nadan,
permitiéndoles hacerlo más rápido y creando un singular patrón de
superficie en la piel que resulta en varios mecanismos de control de la
capa límite.
Los investigadores esperan explicar cómo la piel del tiburón controla la
capa límite para disminuir la resistencia al avance y nadar más deprisa.
Si pueden demostrar con éxito que hay un efecto significativo operando
ahí, en el futuro podría ser posible reproducirlo para aplicaciones
tales como reducir la resistencia al avance en los vehículos
subacuáticos y en los aviones.
La investigación de Lang se lleva acabo utilizando un túnel de agua en
un laboratorio. En este túnel se puede incrementar la geometría de la
piel del tiburón en 100 veces, con una disminución correspondiente en el
flujo sobre el modelo. Esto hace observable el flujo sobre la piel y
permite su visualización y medición utilizando modernas técnicas
experimentales.
Información adicional en:
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