La naturaleza tiene las respuestas. Eso lo saben las compañías aeronáuticas como Airbus, que investigan cómo vuelan las aves, e inclusive de qué forma nadan los tiburones, para mejorar la eficiencia de los aviones. De eso se trata la biomimética.
Esta palabra significa ‘imitación de lo vivo’, y es el desarrollo industrial a partir de patrones de la naturaleza. Se ve en la forma aerodinámica de los trenes inspirados en el martín pescador, en las estructuras de hierro (como la Torre Eiffel) diseñadas a partir de la estructura porosa de los huesos y hasta en los cierres de velcro desarrollados a partir de un tipo de abrojos.
El mito de Ícaro
Quizás el primer ejemplo de biomimética haya sido el mito de Ícaro y su padre Dédalo, que se pegaron alas de pájaros para escapar del laberinto de Minos. El primero vio la oportunidad de sentirse como un ave y voló cada vez más alto, pero el calor de la cera derritió los accesorios voladores y cayó al mar. Su progenitor, más previsor, voló bajo y pudo alcanzar la libertad en Sicilia.
La primera referencia a la biomimética es el mito de Ícaro y Dédalo volando con plumas de pájaros pegadas al cuerpo
Como Dédalo, Airbus también se inspira en diversas aves para desarrollar nuevos modelos de aviones y alas que permitan crear modelos que consuman menos combustible, viajen más distancias y que produzcan menos ruido.
La caída de Ícaro, de Jacob Peeter Gowy. Imagen: Museo del Prado
El vuelo en V de los gansos
Una de estas aves es el ganso. O mejor dicho, los gansos, porque a Airbus lo que más le interesa de estos palmípedos es su disposición de V para volar.
Gracias a esta forma, el líder de la bandada que encabeza la formación desde el vértice ayuda a que las aves detrás suyo hagan menos esfuerzos.
El movimiento de las alas del ganso líder genera vórtices que son aprovechado por las aves que le siguen, que a su vez producen más ondas de aire que llegan a los compañeros que los anteceden.
Airbus desarrolla un proyecto de aviones volando a tres kilómetros de distancia, para que se pueda aprovechar el vórtice generado por la aeronave líder
Los aviones también generan vórtices, pero mucho más potentes. De hecho cuando un gigante como el A380 aterriza hay que esperar entre 10 y 15 minutos para volver a usar la pista y que no haya problemas con la turbulencia generada.
Airbus analiza los vórtices que generan las alas de los gansos migratorios. Imagen: Airbus.
La idea de Airbus es crear duplas de aviones en la que la aeronave líder ayude a la secundaria a ahorrar entre un 5% y un 10% de combustible al aprovechar la energía generada en el aire.
Y una interesante lección de los gansos: ninguno es líder por imposición o aclamación. Cuando el ave dirigente está cansada, se coloca en la retaguardia y otra toma su relevo.
El ejemplo del águila
Entre las aves rapaces, el águila calva es una de las reinas. Con una envergadura de 1,8 a 2,3 metros, sus alas terminan en largas plumas separadas ligeramente entre sí, lo que le permite sustentación al planear y ganar velocidad cuando se cierran al volar en picado para capturar una presa.
La forma aerodinámica del águila inspiró a Airbus a diseñar un avión conceptual en su búsqueda de un modelo sostenible.
Airbus diseñó un concepto de avión inspirado en las alas y cuerpo del águila. Imagen: Airbus
No se trata de un proyecto en marcha, sino de una idea representativa de las investigaciones del fabricante. En este diseño, las alas cuentan con cuatro motores a hélice eléctricos, y terminan en cinco alerones similares a plumas.
La cola no es con la figura tradicional de tres estabilizadores, sino que se presenta en tramos divididos en forma de cuña, dos más grandes flanqueando a un sector más pequeño en el centro, concebidos para reducir la resistencia.
El diseño del morro, puntiagudo, recuerda a un ave rapaz con el pico cerrado, una figura estética que se usó con éxito con los aviones supersónicos y los cazas de combate.
El silencio del búho
Muchas aves hacen ruido cuando agitan sus alas porque crean una turbulencia en el aire, pero el búho es una excepción. Es uno de los predadores voladores más silenciosos del reino animal, lo que le permite capturar a pequeños mamíferos y reptiles sin que su presa se entere hasta que es demasiado tarde.
Airbus estudia la disposición dentada de las alas primarias del búho, que le permite volar en silencio al dividir la turbulencia del aire
Este vuelo silencioso lo logra gracias a la disposición de sus plumas primarias en forma de peine, que permite que la turbulencia del aire se dividida en pequeñas corrientes.
Águilas, albatros, buhos, gansos y tiburones inspiran a Airbus.
De esta manera, las plumas dentadas amortiguan el sonido y logran que el aire pase más fácilmente.
Actualmente los aviones producen un 75% menos de ruido que hace 40 años. Una de las razones es la eficacia de sus motores, pero otra es el diseño de las alas.
El plumaje del búho es una fuente de inspiración para Airbus para diseñar alas que permitan un vuelo más tranquilo para los pasajeros. Una de las ideas es incluir una franja retráctil en forma de pincel que imite la forma serrada de las plumas de búho, para distribuir más eficazmente la resistencia del aire.
El impulso del tiburón
¿En qué puede servir un pez para desarrollar un avión? En mucho más de lo que se cree.
Los peces, sobre todo los tiburones o los atunes, usan a su cola trasera como hélice, que al agitarse a los lados le permiten ganar velocidad rápidamente al empujar el agua hacia los lados.
Es el mismo principio de los aviones, que empujan el aire alrededor de las alas para poder volar.
Las aletas de los tiburones son investigadas para mejorar las alas. Foto: Pxhere
A su vez el tiburón cuenta con aletas dorsales que cumplen la misma función que el ala estabilizadora de un avión, lo que le permite tener una gran maniobrabilidad.
En homenaje a los avances que aportó el estudio de los escualos en el 2013 Airbus incorporó el accesorio de los sharklets, extensiones verticales en la punta de las alas que recuerdan a la aleta dorsal del tiburón.
Estos añadidos, que se presentaron en los A320neo, reducen considerablemente el tamaño del vórtice generado en la punta de las alas, lo que permite reducir la resistencia inducida.
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