211service.com
Déjalo en castor
Los castores y las nutrias marinas carecen de la gruesa capa de grasa que aísla a las morsas y las ballenas. Y, sin embargo, estos pequeños mamíferos semiacuáticos pueden mantenerse calientes e incluso secos mientras bucean, atrapando bolsas de aire caliente en densas capas de piel.
Inspirándose en estos nadadores peludos, los ingenieros del MIT ahora han fabricado pieles gomosas similares a pieles y las han utilizado para identificar un mecanismo por el cual el aire queda atrapado entre los pelos individuales cuando las pieles se sumergen en líquido.
Los investigadores están particularmente interesados en mejorar los trajes de neopreno para surfear, donde el atleta se mueve con frecuencia entre el aire y el agua, dice Anette (Peko) Hosoi, profesora de ingeniería mecánica y directora asociada del departamento del MIT.
Los biólogos habían observado que los castores y otros mamíferos semiacuáticos atrapan o arrastran aire en su pelaje. Pero, como señala la estudiante de posgrado Alice Nasto, no había una comprensión completa y mecánica de ese proceso. Ahí es donde entramos.
El equipo trazó un plan: fabricar superficies similares a pieles de varias dimensiones, sumergir las superficies en líquido a diferentes velocidades y usar imágenes de video para medir el aire atrapado en la piel durante cada inmersión.
Para hacer superficies peludas, Nasto primero creó varios moldes utilizando un software de diseño simple para cortar con láser miles de pequeños agujeros en pequeños bloques de acrílico, imitando los pelos de castor en sus dimensiones y espacios. Luego llenó los moldes con una goma blanda y extrajo las superficies resultantes una vez que se curaron, creando suaves pieles de cabello fino.
Los investigadores montaron cada superficie en una plataforma motorizada vertical, con los pelos hacia afuera, y sumergieron las superficies en aceite de silicona, un líquido que eligieron porque facilitaba la observación de la formación de bolsas de aire.
Las superficies con pelaje más denso que se sumergieron en el líquido a velocidades más altas generalmente retuvieron una capa más gruesa de aire dentro del cabello, observó Nasto. Luego, el equipo desarrolló un modelo simple para describir este efecto de atrapamiento de aire en términos matemáticos precisos.
Ahora hemos cuantificado el espacio de diseño y podemos decir: 'Si tienes este tipo de densidad y longitud de cabello y buceas a estas velocidades, estos diseños atraparán aire y estos no', dice Hosoi. Cuál es la información que necesitas si vas a diseñar un neopreno. Por supuesto, podrías hacer un traje de neopreno muy peludo que se parezca al Monstruo de las Galletas y probablemente atraparía aire, pero probablemente esa no sea la mejor manera de hacerlo.