Matemáticos determinan la forma ideal del ala para el vuelo

La mejor forma del ala

Un equipo de matemáticos determina la forma de ala ideal para un vuelo rápido, un descubrimiento que promete mejores métodos para recolectar energía del agua y mejorar la velocidad del aire.

El trabajo se basa en una técnica que imita la biología evolutiva para determinar qué estructura produce el mejor ritmo de vuelo.
Los científicos realizaron una serie de experimentos en el Laboratorio de Matemáticas Aplicadas de la Universidad de Nueva York. Crearon alas impresas en 3D que se baten mecánicamente y compiten entre sí, con los ganadores “reproduciéndose” mediante un algoritmo evolutivo o genético para crear voladores cada vez más rápidos.

Sophie Ramananarivo ; Thomas Mitchel ; Leif Ristroph. Improving the propulsion speed of a heaving wing through artificial evolution of shapeProceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences.  Published: 

 http://doi.org/10.1098/rspa.2018.0375

American Physics Society nos muestra en un vídeo estas pruebas. (AQUI)

Para imitar este proceso de reproducción, los investigadores comenzaron el experimento con 10 formas de alas diferentes de las cuales se midieron las velocidades de propulsión. Luego el algoritmo seleccionó pares de las alas más rápidas (“padres”) y combinó sus atributos para crear “hijas” aún más rápidas que luego se imprimieron en 3D y probaron. Repitieron este proceso para crear 15 generaciones de alas, con cada generación produciendo descendencia más rápido que la anterior.

“Consideramos el trabajo como un estudio de caso y una prueba de concepto para una clase mucho más amplia de problemas de ingeniería complejos, especialmente aquellos que involucran objetos en flujos, como la racionalización de la forma para minimizar el arrastre de una estructura –observa Leif Ristroph, profesor asistente en el Instituto Courant de Ciencias Matemáticas de la Universidad de Nueva York–. Creemos que esto podría usarse, por ejemplo, para optimizar la forma de una estructura para recolectar la energía en ondas de agua”.

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