Un equipo de investigadores de la Universidad de Tohoku, en Japón, ha puesto en tela de juicio un dogma de ocho décadas en la aerodinámica: que las superficies de los aviones deben ser lo más lisas posible para minimizar la resistencia al aire. Los científicos demostraron que una micro‑rugosidad distribuida, denominada “Distributed Micro‑Roughness” (DMR), puede disminuir la fricción aerodinámica en hasta un 43,6% respecto a una superficie perfectamente lisa.
La DMR consiste en una capa de diminutos huecos y protuberancias que, a simple vista, parecen lisas. Cada irregularidad mide menos de 50 micrómetros de profundidad, aproximadamente el grosor de un cabello humano, y se distribuye de forma aleatoria sobre el ala. Cuando el flujo de aire choca contra estas micro‑estructuras, se generan impulsos que frenan el desarrollo de las ondas de Tollmien‑Schlichting, responsables de la transición de flujo laminar a turbulento.
En el laboratorio, los investigadores compararon dos tipos de superficies: una recubierta con microesferas de vidrio en relieve y otra tratada con chorro de arena para crear hendiduras cóncavas. Ambos modelos se probaron en un túnel de viento equipado con una balanza de levitación magnética de un metro, un método que elimina los soportes físicos y evita perturbaciones en la corriente de aire. Gracias a esta tecnología, pudieron medir con precisión cambios minúsculos en la fuerza de arrastre.
Los resultados mostraron que la DMR no elimina la turbulencia por completo, pero retrasa significativamente la transición del flujo laminar a turbulento, lo que se traduce en menor consumo de combustible para la aeronave. Sin embargo, los autores advierten que los ensayos se realizaron con modelos a escala y bajo condiciones controladas; aún falta validar si el mismo efecto se mantiene en alas reales de gran tamaño.
Otro desafío es la mantenibilidad de la superficie. Las micro‑rugosidades podrían actuar como trampas de polvo y partículas, aumentando la necesidad de limpieza y, potencialmente, creando fricción adicional si se ensucian. Los investigadores están explorando recubrimientos autolimpiantes y materiales que mantengan la DMR sin degradarse.
Si se superan estos obstáculos, la tecnología podría extenderse más allá de la aviación, beneficiando a automóviles, trenes y cualquier vehículo que dependa de la eficiencia aerodinámica. La posibilidad de reducir la resistencia sin añadir peso ni componentes mecánicos abre una nueva vía para la sostenibilidad en el transporte.
En conclusión, la evidencia sugiere que la rugosidad controlada a escala microscópica puede ser la clave para aviones más eficientes, desafiando una creencia arraigada desde la era de los primeros aviones comerciales.
Fuente: Xataka