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Las aves que inspiran a los ingenieros para resolver problemas cotidianos

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Han pasado más de 3.800 millones de años desde que aparecieron las primeras bacterias en la tierra y la naturaleza no ha dejado de renovarse desde entonces. Durante este período, han aparecido criaturas capaces de volar, que viven en las profundidades del océano, utilizando la energía solar… Y en este desarrollo inexorable hemos aparecido nosotros –Homo sapiens– que usábamos la naturaleza como fuente de inspiración.

Quizás el caso más representativo, pero no el primero, es el del erudito leonardo da vinci, que intentó imitar las alas de los pájaros en sus máquinas voladoras. Y es que las aves han sido objeto de constante estudio por parte de los ingenieros.

1799 señor Jorge Cayleyun ingeniero británico, desarrolló lo que podríamos llamar un concepto moderno de un avión basado en la sustentación proporcionada por el vuelo deslizante de los buitres.

Los ingenieros buscaron aeronaves que pudieran volar como un halcón, elevarse como un albatros y deslizarse como un buitre. Por ello, al igual que las aves tienen distintos tipos de alas, en el diseño de aeronaves encontramos distintos tipos de alas (rectangulares, trapezoidales, elípticas, en flecha, de ala delta…) diseñadas para favorecer un tipo de vuelo concreto. .

Las plumas también juegan un papel fundamental en el reino animal: las alulae aumentan la sustentación a bajas velocidades y reducen la turbulencia; Los remeros son responsables de crear sustentación para el despegue y reducir la velocidad para el aterrizaje. Las coberteras que dirigen el flujo de aire debajo de las alas y los omóplatos son responsables de la conexión entre las alas y los omóplatos.

El equivalente de las plumas son los flaps, que varían el ángulo, la forma y el área de la superficie de las alas de los aviones para aumentar la sustentación a bajas velocidades y crear una mayor resistencia.

Por último, las colas de los aviones (estándar, en ‘T’, en cruz, en ‘V’, con estabilizadores verticales…) están inspiradas en los diferentes tipos de colas de pájaro.

silencio trenes

La aparición del primer tren de alta velocidad, que alcanzó una velocidad de 300 km/h, supuso un nuevo reto: amortiguar al máximo el ruido que se generaba a la salida del tren de los túneles. La solución la dio un ingeniero, eiji nakatsu, un ornitólogo, se inspiró en el pico del martín pescador al diseñar el tren, haciendo que la máquina consuma menos energía y sea más silenciosa. Un diseño copiado en la serie AVE 102.

A pesar de todo el ruido, todavía era molesto cuando los ingenieros japoneses notaron otro pájaro, los búhos. Y gracias a sus plumas dentadas logran uno de los vuelos más silenciosos, lo que les permite sorprender a sus presas en la quietud de la noche. Las plumas tienen fimbrias o flecos con bordes dentados que rompen el aire y crean microturbulencias que amortiguan los sonidos.

Los ingenieros crearon un flujo laminar suave inducido por el borde aerodinámico para que a una velocidad de 320 km/h el ruido fuera de solo 73 dB y lograron un beneficio de eficiencia adicional en el uso del combustible.

con un golpe de piolet

El pájaro carpintero es capaz de picotear la corteza de un árbol hasta veinticinco veces por segundo sin sufrir microtraumatismos en el cerebro. Esto es posible gracias a un curioso diseño anatómico que absorbe el impacto contra el torso. Este modelo fue copiado por un diseñador industrial para crear un piolet con un mejor ángulo de manejo, un «swing» más equilibrado y un swing más eficiente.

Pedro Gargantilla es médico internista del Hospital de El Escorial (Madrid) y autor de varios libros de divulgación.

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