El Instituto de Tecnología de Materiales de Ningbo (NIMTE) promete revolucionar la industria marítima con una hélice revestida con una piel que imita la de los delfines, capaz de reducir significativamente el consumo de combustible y las emisiones en los grandes buques de carga.
Durante más de un siglo, científicos e ingenieros han buscado en los delfines un modelo para construir embarcaciones rápidas y maniobrables. Estos animales, conocidos por su capacidad para deslizarse por el agua y saltar al aire con aparente facilidad, presentan características deseables para la ingeniería naval.
Sin embargo, la capacidad de los delfines para nadar tan eficientemente ha sido un misterio. A pesar de tener músculos comparables en fuerza a los de un atleta humano, los delfines alcanzan velocidades sorprendentes. Este fenómeno, conocido como ‘Paradoja de Gray’, intrigó a los científicos hasta la Segunda Guerra Mundial.
Observaciones detalladas revelaron que, mientras los delfines nadan, su piel produce un flujo laminar en el agua, reduciendo la fricción. La piel de los delfines tiene una microestructura flexible y secreciones mucosas que crean una capa fina de turbulencia casi sin fricción, permitiendo que el agua fluya suavemente sobre ellos.
Hoy en día, el flujo laminar se utiliza en la aviación y la navegación para reducir la resistencia y aumentar la velocidad. NIMTE ha aplicado este principio a las hélices de los buques. La «piel de delfín biónica» que han desarrollado se aplica a una hélice convencional y está compuesta por materiales interfaciales dinámicos y una microestructura flexible de entre 0,1 y 0,2 mm. Esta innovación reduce la fuerza de cizallamiento con el agua y mejora la eficiencia de la hélice.
En colaboración con COSCO SHIPPING Energy Transportation, NIMTE realizó pruebas en un buque petrolero de gran tamaño (VLCC) con una capacidad de 300.000 toneladas. Durante viajes de prueba de más de 200 días y 35.000 millas náuticas (40.000 millas o 65.000 km) entre puertos costeros chinos y principales puertos de Oriente Medio, las hélices revestidas lograron un ahorro del 2% en el consumo de combustible. Los investigadores estiman que el coste de aplicar esta piel biónica a una hélice es de 20.000 dólares, con un ahorro anual de más de 140.000 dólares y una reducción de emisiones de CO2 de más de 900 toneladas.
