California.- Un equipo de ingenieros del Massachussets Institute of Technology (MIT) y de la Nasa han construido y probado un nuevo tipo de ala de avión ensamblada a partir de cientos de diminutas piezas idénticas que puede cambiar de forma para controlar el vuelo del avión.
Este nuevo proyecto podría impulsar significativamente la producción, el vuelo y la eficiencia de mantenimiento de los aviones, según indican los investigadores, ya que este nuevo tipo de ala podría permitir diseños de aeronaves más ligeras y con mayor eficiencia energética.
El nuevo diseño del ala se ha probado en un túnel de viento de la Nasa y se describe en un artículo en la revista Smart Materials and Structures, escrito en colaboración con el ingeniero de investigación Nicholas Cramer, del centro Ames de la Nasa, en California.
En lugar de requerir superficies móviles separadas, como alerones, para controlar el giro y la inclinación del avión, como hacen las alas convencionales, el nuevo sistema de ensamblaje permite deformar todo el ala, o partes de ella, incorporando una parte rígida y otra flexible dentro de su estructura. Los pequeños subconjuntos, que se atornillan entre sí para formar una estructura de celosía abierta y liviana, se cubren con una capa delgada de material de polímero similar a la estructura.
El resultado es un ala que es mucho más ligera y, por lo tanto, mucho más eficiente en el uso de la energía, que las que tienen diseños convencionales, ya sean de metal o compuestos, afirman los investigadores. Debido a que la estructura, compuesta por miles de pequeños triángulos de puntales de cerillas, está compuesta principalmente de espacio vacío, forma un "metamaterial" mecánico que combina la rigidez estructural de un polímero similar a la goma y la extrema ligereza y baja densidad de un aerogel.
La celosía resultante tiene una densidad de 5,6 kilogramos por metro cúbico. A modo de comparación, el caucho tiene una densidad de alrededor de 1.500 kilogramos por metro cúbico.
Debido a que la configuración general del ala u otra estructura se construye a partir de pequeñas subunidades, realmente no importa cuál sea la forma. “Puedes hacer cualquier geometría que quieras”, aseguran en el estudio. “El hecho de que la mayoría de los aviones tengan la misma forma”, esencialmente un tubo con alas, “se debe a los gastos. No siempre es la forma más eficiente. Pero las inversiones masivas en diseño, herramientas y procesos de producción hacen que sea más fácil mantenerse con configuraciones establecidas hace mucho tiempo”.
Los estudios han demostrado que una estructura integrada de cuerpo y ala podría ser mucho más eficiente para muchas aplicaciones y con este sistema se podrían construir, probar, modificar y volver a probar fácilmente.
