• 2 min de lectura
Diseño de alas inspirado en huesos de aves aumenta la eficiencia hasta un 54 %
Investigadores de la University of Illinois usaron la geometría de huesos de aves para construir estructuras de ala más ligeras; las simulaciones y las pruebas mostraron una eficiencia un 48 %–54 % ma
Imagen: TechXplore
Un equipo de la University of Illinois Urbana-Champaign afirma que los huesos de las aves pueden señalar una mejor forma de construir alas de aeronaves. Basándose en la estructura interna fina y hueca de los huesos de los buitres, Xin Ning y Sepideh Ebad Sichani, Ph.D. '26, diseñaron armazones de ala que van más allá de las costillas, largueros y rigidizadores convencionales.
La recompensa fue sustancial. Según el estudio, publicado en el International Journal of Solids and Structures, el armazón interno inspirado en huesos de aves aportó mejoras del 48 %–54 % en la eficiencia estructural en comparación con alas construidas alrededor de estructuras internas más tradicionales, tipo pared.
Ning dijo que el desafío en el diseño de alas es equilibrar la capacidad de carga con el peso.
«Si duplicas el peso, pero solo obtienes un aumento del 10 % en la carga, eso no es una estructura eficiente porque estás añadiendo más peso que la ganancia en la carga.»
Los investigadores utilizaron tanto simulación como pruebas físicas. En la fase numérica, evaluaron cinco grupos con cinco combinaciones de factores de ponderación dirigidos a minimizar la masa del ala mientras se maximizaba la capacidad de carga. Ning dijo que los diseños que dan prioridad a un menor peso tienden a producir microestructuras más abiertas, mientras que las cargas útiles mayores requieren parámetros que priorizan la resistencia.
Recomendado
Startups satelitales recaudan $8.1B en medio año
En la fase experimental, el equipo imprimió en 3D cuatro alas:
- Dos usaron entramados internos inspirados en huesos de aves con formas más irregulares
- Dos usaron estructuras internas de paredes cerradas, similares a espuma
- Cada tipo de estructura se imprimió con uno de dos factores de ponderación para una comparación directa entre entramado y pared
Ning dijo que los avances recientes en impresión 3D y fabricación aditiva han hecho viable construir el tipo de geometrías curvas y complejas que se observan en la naturaleza, en lugar de estar limitados a paredes internas rectas y paralelas.
También vinculó el resultado a una lección más amplia procedente de la biología.
«Una gran conclusión es que la biología siempre gana. Queremos observar y aprender de la biología para ayudarnos a diseñar mejores estructuras aeronáuticas. Y con impresoras 3D avanzadas, podemos materializar el diseño de materiales bioinspirados.»
El artículo se titula «Optimización, fabricación aditiva y pruebas de materiales inspirados en huesos de aves para diseños de alas de aeronaves», por Sepideh Ebad Sichani et al. Tiene el DOI 10.1016/j.ijsolstr.2026.113846.
Frontier Editor
Dan is our resident futurist, covering electric mobility, space exploration, and the smart home. He's interested in atoms just as much as bits. Whether it's a new battery chemistry, a reusable rocket, or a protocol that finally makes IoT devices talk to each other, Dan breaks down the engineering that pushes humanity forward.
vía TechXplore
