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Lunes, 26 agosto 2013
Ingeniería

Dispositivo de propulsión acuática inspirado en los pulpos y fabricable por impresión 3D

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A los pulpos y los calamares se les considera los invertebrados más inteligentes, ya que son capaces de proezas intelectuales que van desde deducir cómo abrir una lata de fabricación humana para acceder a su contenido alimenticio, hasta percatarse de diferencias entre patrones. También son inteligentes a la hora de protegerse de sus enemigos.

Si bien, por regla general, se mueven por el fondo del océano mediante sus tentáculos, o nadan de manera pausada, en casos en los que necesitan desplazarse muy deprisa, pueden recurrir a un sistema alternativo de locomoción, por propulsión a chorro. Cuando el molusco hace esto, capta agua dentro de su manto, que entonces se cierra al contraer ciertos músculos. El agua es entonces expulsada hacia fuera a alta presión a través de una estructura que ejerce de embudo. La propulsión resultante empuja al pulpo con gran fuerza. Al cambiar la posición del embudo, el pulpo puede dirigir con precisión la dirección en la que se mueve.

Este sistema de propulsión acuática ha servido de modelo a imitar para unos investigadores del Instituto Fraunhofer de Ingeniería de Producción y Automatización (IPA) en Stuttgart, Alemania, que lo han incorporado en los accionadores de su sistema de propulsión subacuática. El diseño se basa en cuatro recipientes, hechos de plásticos especiales, y equipados con un mecanismo interno que genera fuerza de impulsión mediante el bombeo de agua.

El agua es succionada hacia dentro de cada recipiente a través de una abertura. Una válvula de retención impide el reflujo. Un pistón hidráulico contrae la estructura de un cable integrado, a modo de la acción de un músculo. De esta manera, empuja el agua hacia fuera de la bola. A su vez, una motobomba mueve el pistón hidráulico.

El dispositivo de propulsión acuática está especialmente indicado para las maniobras de pequeñas embarcaciones. También puede ser usado para una función comparable a la de un flotador, en utensilios para deportes acuáticos, tales como esquíes acuáticos o tablas de surf.

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A diferencia de las hélices navales, el nuevo dispositivo de propulsión acuática es silencioso y los peces no pueden quedar atrapados.

Además, la fabricación del dispositivo se puede llevar a cabo mediante una impresora 3D.

Los investigadores optaron por un proceso en el que los plásticos son calentados y licuados en un cabezal de extrusión, y transformados en un filamento delgado que puede ser usado a modo de tinta por el cabezal de impresión 3D. Este filamento es entonces apilado en capas, desde abajo hacia arriba, para producir una pieza completa.

El producto final de este proceso es un sistema de propulsión subacuático que puede soportar niveles extremos de presión sin romperse. Incluso en situaciones de muy alta tensión estructural, siempre retorna a su forma original.

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