Una vez más la sabiduría de la naturaleza es tomada en cuenta para mejorar la tecnología en pro del medio ambiente. Un novedoso sistema de pintura para aviones llamado “riblet”, imita el principio de la piel de los milenarios escualos, cuyas escamas tienen características que reducen notoriamente la resistencia a la fricción. Esto podría ahorrar hasta un 2% de combustible y de las emisiones de CO2.
Desde ya, Lufthansa está probando, bajo condiciones medioambientales reales y como parte del proyecto europeo CleanSky (Cielo Limpio), la estructura de una novedosa capa de pintura exterior que podría reducir considerablemente el consumo de combustible de los aviones. El modelo para esta nueva tecnología es la piel de los tiburones.
En el desarrollo de esta tecnología, están trabajando los investigadores de Airbus Operations, del Instituto Fraunhofer para la tecnología en la fabricación e investigación aplicada de materiales, ubicado en la ciudad alemana de Bremen, al igual que el Centro de navegación aérea y espacial, de Berlín.
La nueva capa recientemente desarrollada, imita el principio de la piel de tiburón, que gracias a sus escamas tiene características que reduce notoriamente la resistencia a la fricción. Además, su geometría está compuesta por costillas muy finas con afiladas puntas y sus pequeñas rendijas microscópicas producen esquemas de flujos muy cerca de la piel, que reducen la resistencia a la fricción. Ahora se desea aprovechar este efecto aerodinámico para mejorar las características de los flujos de aire en los aviones.
La resistencia turbulenta a la fricción se forma debido a los pequeños movimientos transversales del flujo en la superficie del avión. A través de una microestructura optimizada para aplicaciones a la tecnología, la resistencia a la fricción se reduce en hasta 8%. De este modo, para un avión que opera en rutas de largo alcance, se podría llegar a un ahorro de combustible del rango de hasta 2%.
En el desarrollo de esta tecnología, están trabajando los investigadores de Airbus Operations, del Instituto Fraunhofer para la tecnología en la fabricación e investigación aplicada de materiales, ubicado en la ciudad alemana de Bremen, al igual que el Centro de navegación aérea y espacial, de Berlín.
La nueva capa recientemente desarrollada, imita el principio de la piel de tiburón, que gracias a sus escamas tiene características que reduce notoriamente la resistencia a la fricción. Además, su geometría está compuesta por costillas muy finas con afiladas puntas y sus pequeñas rendijas microscópicas producen esquemas de flujos muy cerca de la piel, que reducen la resistencia a la fricción. Ahora se desea aprovechar este efecto aerodinámico para mejorar las características de los flujos de aire en los aviones.
La resistencia turbulenta a la fricción se forma debido a los pequeños movimientos transversales del flujo en la superficie del avión. A través de una microestructura optimizada para aplicaciones a la tecnología, la resistencia a la fricción se reduce en hasta 8%. De este modo, para un avión que opera en rutas de largo alcance, se podría llegar a un ahorro de combustible del rango de hasta 2%.
“El potencial es considerable para reducir, a largo plazo, no sólo el consumo de combustible y las emisiones de CO2, sino también para cuidar los recursos y el medio ambiente“, asegura el director del proyecto Christof Ickstadt, al comentar las ventajas de esta nueva tecnología. El sistema de pintura lleva por nombre ‘riblets’ y se asemeja a unas costillas ultrafinas, más pequeñas que el diámetro de un cabello humano.
Sin embargo, es un gran desafío incorporar el principio de la piel de tiburón a la pintura para aviones, expuesta a exigencias extremas como variaciones en la temperatura, radiación UV y un alto desgaste debido a pequeñas partículas que chocan con ella durante el vuelo. El sistema de pintura tipo ‘riblets’ fue desarrollado por los investigadores en el laboratorio, tomando en consideración estas exigencias, y debe ahora comprobar su efectividad en la práctica.
Desde julio de 2011, Lufthansa realiza vuelos de prueba con esta tecnología. “Con este fin, hemos aplicado en dos aviones del tipo A340 numerosos parches de prueba de esta ‘piel de tiburón’, de un tamaño de diez por diez centímetros. Estos parches en las alas, los estabilizadores y el fuselaje nos entregarán, durante el período de prueba, información acerca de la resistencia del material y de su desgaste“, explica el Dr. Matthias Panten, jefe de la sección de pintura de aviones, HAM WD6.
Se seleccionaron rutas en la zona asiática, ya que ahí, conforme a la experiencia, las exigencias impuestas por partículas y por el clima reinante son las más altas. Durante la fase de prueba de doce meses de duración, en cada uno de los A-checks de estas aeronaves se tomará una copia en negativo de las aplicaciones de prueba. Luego, esta copia se comparará con la estructura original del parche de ‘riblets’ respectivo.
Para la evaluación, las tripulaciones de mando anotarán en los vuelos de prueba cualquier situación significativa del clima, como por ejemplo granizo. Sólo si el desgaste se mantiene dentro de ciertos límites y la microestructura se conserva durante un período prolongado de tiempo, la inversión y la fabricación industrializada serán rentables para Lufthansa Technik.
No obstante, hasta que se llegue a pintar aviones completos, el procedimiento de pintura deberá madurar aún hasta alcanzar un grado de aplicabilidad industrial. “Ya estamos en conversación con los fabricantes de las instalaciones, porque si las pruebas resultan exitosas, queremos ser los primeros en colocar una ‘piel de tiburón’ a sus aviones“, expresa Panten.
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