Supercomputadora diseña alas para avión, en proceso parecido a la evolución de las aves
Si hablamos sobre el diseño de alas, las aves tienen una clara ventaja respecto a los aviones creados por el ser humano, debido a que su mecanismo es mucho más eficiente. Pero no es para sorprenderse, a diferencia de nosotros, ellas llevan millones de años desarrollándose.
En esta premisa parece haberse inspirado la supercomputadora que desarrolló un nuevo diseño de ala de 27 metros de largo para un avión Boeing 777. El diseño creado por la computadora es realmente parecido al de las aves, después de haber pasado por un proceso evolutivo similar pero mucho más acotado.
Nuevo diseño de alas de avión inspirado en anatomía de las aves
El diseño de esta nueva ala para aviones cuenta con más de 1000 millones de píxeles de 3 dimensiones, que también son conocidos como vóxeles. La supercomputadora partió de la base de una ala convencional, a la cual dividió en esos pequeños cuadrados. La computadora tomó después a cada pequeño cuadrado para estudiar cuánta fuerza estaban recibiendo, añadiendo o quitando materiales según la tensión en cada uno de ellos, repitiendo el proceso varias veces hasta conseguir un diseño más optimizado.
Para Niels Aage —de la Universidad Técnica de Dinamarca— «el proceso tiene muchas similitudes con la evolución de la naturaleza». Aage señala que «la estructura evoluciona a través de cada ciclo de diseño», del mismo modo que «la naturaleza se ha estado optimizando a sí misma con el método de prueba y error».
Niels Aage fue el director del equipo de desarrollo, que usó una computadora con sistema Curie en la comuna Bruyères-le-Châtel, cerca de París, en Francia. La supercomputadora puede realizar miles de millones de operaciones por segundo. La supercomputadora sin dudas sirve para muchas más cosas que para navegar en Facebook o hacer búsquedas en Google.
La diferencia de esta nueva ala frente a las alas convencionales es que no cuenta con vigas de metal que atraviesen al ala de un lado a otro. El nuevo modelo parece mucho más orgánico, incluso con cierto parecido a los huesos de las alas de las aves, con una especie de estructura en el borde delantero que parece una punta.
Los investigadores señalan que el diseño nuevo pesa cerca de un 5 % menos que las estructuras clásicas. Si bien este número puede parecer pequeño, se traduce en una cantidad que va de los 200 a los 500 kilogramos de peso en cada una de las alas, lo que podría hacer que cada avión ahorre hasta 200 toneladas de combustible cada año. 200 toneladas equivalen a 200 000 kilogramos de combustible. Y eso sería en el caso de solo un avión...
Por otra parte, la técnica va mucho más allá del avance en las alas de los aviones, según el líder de la investigación. Los desarrolladores tienen la esperanza de que en el futuro pueda ser usada para crear edificios de gran altura mediante construcciones orgánicas que puedan soportar las dinámicas de un terremoto, o cosas más simples como el desarrollar sistemas de ventilación más eficaces o que permitan señales más fuertes en las antenas.
No obstante, esta técnica cuenta también con muchas dificultades. En el caso de que los cálculos se hicieran en una computadora común y corriente, se podría estar hasta 100 años para desarrollar un diseño como este. También resulta que el diseño es demasiado complicado como para ser construido con los métodos actuales. Habría que ver si se puede desarrollar una impresora de 3 dimensiones con el tamaño suficiente como para construir un ala de esas proporciones, además del poder usar los materiales resistentes que se requiere para construirla.
Pero más allá de que no seamos capaces de construirla, existe una idea que va más allá, pues el diseño sigue siendo de una gran importancia, según indica el director del proyecto. La clave está en evolucionar rápidamente para conocer la forma en la que deben ser los diseños y poder extraer las características claves, llevando a la práctica todo aquello que podamos permitirnos con las tecnologías actuales mediante la labor de diseñadores humanos.
En conclusión, aunque las alas aún no puedan ser creadas tal cual fueron diseñadas por la supercomputadora, los diseños están siendo conocidos, y pueden darnos una excelente idea acerca de cómo los diseñadores humanos deben pensar de cara al futuro. Y parece que en la evolución de las especies pueden estar escondidas algunas de las claves de cara a ese futuro.
¿Qué opinas sobre este nuevo diseño de alas para avión? ¿Crees que podremos usar este diseño en el futuro?
También te puedo recomendar estos artículos: