Preguntarle a la naturaleza

Las aves se volvieron el punto de estudio para reducir el ruido de los tenes y aumentar velocidades.

¿Tienes un problema y no sabes qué hacer? ¿Qué haría la naturaleza en este caso?

Viajar rápido parece que actualmente no es tanto problema. Existen, incluso por tierra, vehículos que logran alcanzar los 300 km/h. La dificultad es lograr esto sin generar una tremenda cantidad de ruido. El reto fue solucionado preguntándole a la mayor fuente de remedios, la naturaleza.

Recuerdos y olor a gasolina

El Shinkansen es el tren más rápido del mundo, y hasta hace unos años, fue también uno de los más ruidosos. Obtiene electricidad a través de unos cables conectados a un mecanismo que va por arriba del tren. El aire, al cortarse por este mecanismo, genera vórteces o turbulencias que se arremolinan haciéndose cada vez más grandes, lo que provoca fuertes estruendos.

Algo similar ocurre con las aves, que al batir sus alas cortan el aire generando el mismo tipo de turbulencias. Algunas aves (y las abejas) utilizan esto a su favor, y son estos pequeños remolinos los que les ayudan a levantar el vuelo. Pero para otras especies, el silencio es su mayor ventaja.

Las presas de un búho nunca lo oyen llegar. Estos animales tienen pequeñas fibras al borde de las plumas de sus alas, parecidas a un cepillo, que rompen las turbulencias formadas por el aire en otras más pequeñas e imperceptibles al oído. Una solución perfecta para atrapar comida, y para construir trenes.

Emulando la estructura de las plumas de los búhos en el mecanismo que provee electricidad, el Shinkansen redujo su sonido y aumentó su velocidad. Y ésta no fue la única estrategia que el Shinkansen adoptó de la naturaleza.

Cada vez que el tren entraba a un túnel, una explosión se escuchaba a 400 metros a la redonda. Estas bombas sónicas ocurren cuando el convoy empuja como un pistón al aire a través del túnel, generando ondas de presión de la velocidad del sonido. Al interior del vehículo la sensación tampoco era muy agradable, se sentía como si se sumergieran en otro medio.

La solución vino de nuevo de un ave. El Martín pescador es un pájaro que vuela directo hacia cuerpos de agua para atrapar peces. Se sumerge en líquido, cambiando de densidad de medio de la manera más eficiente que se conoce en la naturaleza: no genera ni un chapoteo. La forma de su pico y cabeza cortan el fluido; el Martín pescador no empuja el agua, sino que la desplaza hacia lados, reduciendo el impacto de su clavado.

Hoy en día el frente del Shinkansen tiene la forma de un Martín pescador, y los vecinos no se quejan más de bombas sónicas. Con esta innovaciones, el tren redujo en 30% su resistencia al aire, utiliza 15% menos electricidad, y alcanza 10% más velocidad.

Éste es un ejemplo de diseño biomimético o diseño que aprende de la naturaleza. No se trata de copiar las formas, sino de entender las funciones y aplicarlas a la solución de problemas.

La vida nos presenta muchos retos, especialmente cuando buscamos soluciones prácticas. Pero también la vida nos ofrece muchas soluciones, ya que ha estado durante más de tres mil ochocientos millones de años haciendo lo propio: adaptándose a muy diversas condiciones, es decir, evolucionando. Aprendamos a preguntarle a la naturaleza.

Referencia:
https://asknature.org/

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