Física en la Cabrera Regional (Tecamachalco)

"La ciencia no se detiene"

Un invento que trae cola

Una prueba de que cierto grado de consciencia en torno al uso eficiente de la energía y el pensamiento ecologista orientado hacia la conservación ambiental y urbana han calado en la sociedad europea, es el hecho de que ingeniosos sistemas, cuyas ventajas son tenidas por evidentes hasta ahora, estén siendo reexaminadas con miras a reducir o evitar sus perjudiciales efectos sobre la naturaleza y las ciudades.

Como muestra, un botón: el sistema de hélices que permite a la mayoría de los botes y barcos desplazarse está en la mira porque la violencia del movimiento de agua que generan sus aspas erosiona el talud en las orillas de los ríos y lagos; en los canales de Venecia, donde el tráfico de botes a motor es intenso, hasta las bases que soportan a los edificios bajo el agua se ven amenazadas por el impacto de este sistema sobre sus fundamentos.

Un bote con cola

De ahí que investigadores de la Universidad Técnica de Darmstadt se hayan dedicado a diseñar un nuevo sistema de propulsión para barcos inspirado en las colas de peces como la trucha, la caballa y el dorado. “El conocimiento de la estructura interna de los peces se obtiene analizando de manera precisa la disposición de sus fibras musculares. El paso siguiente consiste en reproducir técnicamente esas estructuras biológicas”, explica el biólogo Bernhard Köhler, coordinador del equipo de científicos de que trabaja en el proyecto.

La meta de los investigadores consiste en ver si es factible sustituir las hélices de los barcos y el movimiento violento de sus aspas por una cola mecánica que le proporcione impulso considerable a la nave pero agitándose de manera sutil, como la de un pez. Para comprobar su efectividad se ha construido un prototipo, un pez-robot llamado Smoky, dotado con un esqueleto mecánico que imita al de un pez verdadero.

Estudiando al pez-robot

Smoky mide casi un metro de largo y ha sido dividido en diez segmentos articulados a través de una vara flexible. Así lo explica la ingeniera física Britta Abé: “Lo que tenemos aquí es un dorado. Normalmente, este prototipo está forrado en una piel de látex que se le puede poner al esqueleto como si fuera un traje. De esta manera, el pez-robot puede ser lanzado al agua”. A decir verdad, Smoky es mucho más grande que un dorado real de tamaño promedio –casi cinco veces más grande–; si no fuera por eso, uno podría pensar que se halla frente a un animal de carne y hueso.

Y, sin embargo, algo fundamental le falta al aspecto exterior de Smoky. “Nos hemos abstenido de ponerle aletas. Sólo tiene una cola, diseñada a imagen y semejanza de la del dorado. De momento no está previsto dotarlo de aletas, porque eso complicaría considerablemente el problema”, dice Abé, dejando en el aire la impresión de que a los científicos todavía les falta mucho para gritar “¡Eureka!”.

Fauna inspiradora

Abé y Köhler han puesto a prueba al pez-robot varias veces, pero, aunque se apartó de su punto de partida en el agua, no se desplazó con la rapidez que los investigadores de la Universidad Técnica de Darmstadt esperaban. En todo caso, la estructura de un barco tal como lo conocemos es muy distinta a la de Smoky y el objetivo final no es ni transformar los botes por completo ni crear al pez-robot perfecto; lo que los científicos quieren es alcanzar el punto en que puedan montar la cola de pez mecánica, dotada de tres articulaciones en lugar de las diez que tiene Smoky, en el casco de una nave.

“Probablemente sería aún mejor que la cola de pez mecánica generara un movimiento vertical, como el de la ballena cuando nada, en lugar de uno horizontal. De esta forma podemos hacer que la cola sea más amplia y utilice el ancho del barco”, sostiene Abé. La idea luce original, pero para poder llevarla a la realidad y darle uso efectivo hace falta resolver aspectos básicos que siguen causándole dolor de cabeza a los científicos de Darmstadt.

Autor: Frank Grotelüschen / Evan Romero-Castillo

Editor: Enrique López Magallón

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Esta entrada fue publicada el 3 abril, 2010 por en Ciencias Naturales, Tecnología.
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