A lo largo de la historia, el ser humano se ha inspirado en la naturaleza para mejorar la eficiencia, maniobrabilidad y estabilidad del vuelo en la aviación.
Innovaciones en ingeniería aeronáutica inspiradas en la naturaleza
Ahora, los investigadores Masoud Akbarzadeh y Hao Zheng, de la Weitzman School of Design de la Universidad de Pensilvania, han descubierto que las alas de libélula pueden ayudar a diseñar alas de avión más ligeras, resistentes y sostenibles. Se inspiraron en el biomimetismo, imitar las estrategias de la naturaleza, y estudiaron el ala de la libélula para rediseñar el ala del Boeing 777.
«La naturaleza es una gran maestra a la hora de enseñarnos a optimizar sistemas», afirma Akbarzadeh. «Y cuando observamos una libélula, vemos unas alas que han evolucionado durante millones de años hasta convertirse en una estructura increíblemente ligera, eficiente y resistente», añade.
Los investigadores descubrieron que las venas de las alas de libélula proporcionan durabilidad y flexibilidad. La capacidad de las libélulas para volar con agilidad y velocidad sirvió de fuente de inspiración para el rediseño del ala del Boeing 777.
Akbarzadeh dijo: «Cuando observamos detenidamente los patrones del ala de una libélula, nos dimos cuenta de que incluye muchos polígonos convexos».
«La red convexa del ala es muy similar a las redes eficientes que diseñamos mediante el método de estática gráfica que investigamos y desarrollamos en el laboratorio», afirma. «Pensamos: ‘¿Podríamos usar nuestras herramientas de análisis basadas en la geometría para analizar estos patrones y recrearlos en condiciones diferentes para otros tipos de alas?».
Descifrando la estructura de las alas de libélula
Los investigadores recurrieron a los diagramas recíprocos de Maxwell para analizar la red de venas geométricas del ala de la libélula. Este método proporcionó valiosos conocimientos sobre la física del ala y ayudó a inspirar el rediseño del ala del Boeing 777.
El equipo tiene previsto explorar la estructura tridimensional del ala de la libélula para inspirarse en otros diseños. También pretenden perfeccionar su modelo de aprendizaje automático para mejorar la capacidad de predicción y la precisión a la hora de recrear estructuras artificiales basadas en los principios del ala. Estos esfuerzos harán avanzar la investigación sobre biomimetismo para encontrar soluciones innovadoras en ingeniería aeronáutica y otros campos.
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