(El Mercurio) Pese a que son mirados con terror por la mayoría de las personas, a ojos de la ciencia los tiburones son una gran fuente de inspiración. Las características hidrodinámicas de su piel son vistas como una solución tecnológica para crear materiales que permitan construir máquinas más aerodinámicas y que reduzcan el costo energético.
Así, para los científicos, los tiburones y los aviones no son tan diferentes: ambos poseen formas que les permiten moverse de manera eficiente a través del agua y el aire, respectivamente. Eso sí, los escualos tienen una ventaja inicial de 400 millones de años en el proceso de diseño.
«Los tiburones son animales casi perfectamente evolucionados. Podemos aprender mucho de su estudio», explica a «El Mercurio» el matemático Alessandro Veneziani, experto en dinámica de fluidos de la Universidad de Emory, Estados Unidos.
A diferencia de lo que se cree, la piel de estos depredadores no es suave, sino irregular y rugosa. «Es contrario a la intuición -dice Veneziani-. Uno esperaría que una piel suave haría a un tiburón más rápido en el agua, pero no es cierto, y hay una razón matemática».
Vista de cerca, «la piel de los tiburones está cubierta por miles y miles de escamas pequeñas, o dentículos, que varían en forma y tamaño en todo el cuerpo», explica George Lauder, profesor de ictiología y biología de la Universidad de Harvard.
Esta semana, un estudio publicado por Lauder, junto con colegas de la Universidad de Carolina del Sur, aporta nuevos antecedentes sobre cómo esta característica puede ser beneficiosa para desarrollar estructuras que mejoren el rendimiento de drones, aviones y automóviles.
Para ello estudiaron las características del tiburón mako o marrajo (Isurus oxyrinchus), considerado el escualo más rápido del mundo: es capaz de desplazarse a 70 km/h.
«Sus dentículos tienen una morfología compleja e interesante, con crestas y una curvatura como un tridente, que contribuyen a crear vórtices aerodinámicos», explica a «El Mercurio» August Domel, estudiante de doctorado en Harvard y uno de los autores del estudio. A través de impresoras 3D, modelaron estructuras que imitan la forma de los dentículos en superficies como las alas y fuselaje de aviones.
Automóviles y aeronaves generalmente poseen estructuras que favorecen su aerodinámica, con un diseño tipo cuchillo. El diseño inspirado en el tiburón mako, en cambio, mostró ser muy superior.
«Estos diseños podrían utilizarse para mejorar la sustentación y reducir la resistencia aerodinámica en las superficies de levantamiento de dispositivos aéreos, como aviones, turbinas eólicas y drones. La mejora de la elevación y la reducción del arrastre ayudaría a reducir el consumo de energía», agrega Domel.
Con una idea similar en mente, la empresa Airbus ha comenzado a recubrir algunos aviones de largo alcance con pequeños parches, que imitan el efecto de la piel del tiburón, en alas y fuselajes. Con esto ha mejorado la sustentación en vuelos de alta velocidad.
En los últimos años, diversos centros y empresas, algunos financiados por la Armada de Estados Unidos, han puesto su interés en los tiburones para crear superficies y pinturas que eviten que algas y moluscos se adhieran al casco de las embarcaciones.
En España, investigadores de la Escuela de Ingeniería de Bilbao han hecho lo suyo, desarrollando un material para aplicarlo en los cascos de los barcos y favorecer su desplazamiento.
Por ahora, en la mayoría de los casos se trata de diseños de prueba. «La idea es adaptarlos a aplicaciones específicas en el mediano plazo -puntualiza Domel-, pero ya han demostrado su potencial».
Fuera de competencia
La piel de los escualos también ha inspirado el desarrollo de textiles que favorezcan la resistencia al agua, por ejemplo, para trajes de buceo. Pero el caso más polémico ha sido el de los trajes de baño, que reducen la fricción al máximo y la energía necesaria para desplazarse. Hace diez años, Speedo ocupó esta tecnología que redujo algunos récords mundiales de natación en los Juegos Olímpicos de Beijing 2008. Desde entonces, fueron prohibidos a nivel competitivo.
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