Materiales híbridos bioinspirados para la disminución de la resistencia viscosa en buques

  • Álvaro Rodríguez Ortiz UPM
  • J. C. Suárez-Bermejo
  • P. Pinilla-Cea

Resumen

La naturaleza ha ido creando a lo largo de millones de años una gran cantidad de materiales para desempeñar funciones muy diferentes. Si observamos a los tiburones, excelentes nadadores, tienen una  piel que  está formada por miles de pequeñas escamas o dentículos, con una geometría compleja de canales y estriaciones paralelas a la dirección del flujo, que varían en tamaño y orientación en distintas partes del cuerpo. El propósito de estos dentículos es reducir la resistencia viscosa al avance, controlando las características del flujo a escala microscópica y aumentando la velocidad del pez. Ello es una  fuente de inspiración que nos permite el diseño de nuevos materiales avanzados para su empleo en aplicaciones de ingeniería naval, con el objetivo de reducir la resistencia viscosa del buque y por ende las emisiones de gases de efecto invernadero durante la navegación. El presente trabajo estudia la fabricación de  materiales híbridos bioinspirados que permitan ser usados como recubrimiento de cascos de barcos. Este nuevo material está formado por unos dentículos que se han hecho mediante fabricación aditiva. Para  que los dentículos adopten una forma o ángulo de incidencia respecto al fluido de una forma independiente y autoregulable se necesita situar debajo del dentículo  otro material que responda como un muelle y que permita las deformaciones necesarias. El material que se ha elegido es un hidrogel de PVA. Se ha desarrollado el sistema de síntesis  para que responda a las propiedades buscadas. Además se han utilizado  herramientas de CFD para comprender la física implicada en este fenómeno, que nos permita fabricar materiales guiados por los modelos numéricos para su ensayo y posterior perfeccionamiento de cara a conseguir un material apto para su uso real en condiciones de navegación.

Publicado
2020-07-15
Como citar
RODRÍGUEZ ORTIZ, Álvaro; SUÁREZ-BERMEJO, J. C.; PINILLA-CEA, P.. Materiales híbridos bioinspirados para la disminución de la resistencia viscosa en buques. Materiales Compuestos, [S.l.], v. 4, n. 3, p. 90-96, july 2020. ISSN 2531-0739. Disponible en: <https://revista.aemac.org/materiales-compuestos/article/view/392>. Fecha de acceso: 10 aug. 2020