Investigadores del MIT han diseñado hélices cuya forma las hace mucho más silenciosas y eficientes. Apodadas “hélices toroidales”, esta nueva forma de rosquilla elimina el ruido agudo asociado con los drones sin agregar peso ni aumentar el consumo de energía. Los diseños de las hélices no han cambiado mucho desde que los hermanos Wright alcanzaron el cielo por primera vez en 1903, así que veamos qué hace que este nuevo desarrollo sea tan especial.
Podría decirse que la primera versión de la hélice se remonta al año 200 a.C., cuando Arquímedes creó el tornillo de agua. Innumerables inventores a lo largo de los siglos, incluido Leonardo DaVinci, han trabajado en diseños de hélices. Sin embargo, a pesar de los impresionantes avances en materiales, formas y eficiencia, el diseño básico de la hélice se ha mantenido más o menos igual a lo largo del tiempo.
Las hélices toroidales funcionan exactamente con el mismo principio que las hélices tradicionales, pero con una estructura de hoja de forma cerrada donde la punta de una hoja se curva hacia la otra. Según lo declarado por los investigadores del Laboratorio Lincoln del MIT, este diseño “minimiza los efectos de arrastre de los túneles de aire arremolinados creados en las puntas de las hojas y fortalece la rigidez general de la hélice”.
En efecto, este tipo de hélice reduce el extremadamente molesto ruido de zumbido de tono alto y crea un sonido de brisa que es más tolerable para el oído.
“Cuando a la gente se le ocurrían todo tipo de ideas locas para los aviones a principios del siglo XX y durante la Segunda Guerra Mundial, había varios diseños que eran básicamente estas alas circulares. Así que me preguntaba cómo se vería si tomaras un ala anular y convirtieras algo así en una hélice”.
Thomas Sebastian, miembro sénior del personal del Grupo de Ingeniería de Fluidos Térmicos y Estructurales de Lincoln Lab.
En su artículo, el equipo señala los experimentos psicoacústicos realizados en 2017 por el Centro de Investigación Langley de la NASA. Estos experimentos concluyeron que los humanos son más sensibles al sonido agudo de los drones que al resto de los sonidos del tráfico; Es por ello que sostienen que las hélices más silenciosas aumentarían la disposición del público a tolerar los drones comerciales y, por lo tanto, conducirían a una expansión de la industria.
Características clave de las hélices toroidales
- Disminuyen las señales en el rango de frecuencia al que los humanos son más sensibles
- Reducen el ruido sin requerir componentes adicionales que agreguen peso y aumenten el consumo de energía
- Disminuyen la probabilidad de que la hélice giratoria corte o atrape objetos o superficies en el camino del dron
- Logran un empuje comparable al de una hélice de dron multirrotor
- Permiten una fabricación fiable con técnicas de fabricación aditiva que hacen posible personalizar la hélice para varios modelos y tipos de multirotores
Las nuevas hélices ofrecen varios beneficios para el cine. Para empezar, los drones podrán acercarse al artista sin generar un gran impacto en el sonido grabado. Además, son más silenciosos y producen sonido a una frecuencia que es más fácil de eliminar en la postproducción. Finalmente, el diseño de circuito cerrado dará como resultado un producto más fuerte y ayudará a minimizar el daño de la hélice después de un choque.
En la investigación no han indicado si las nuevas hélices requieren una actualización de firmware especial para el dron. Por lo tanto, sospecho que muy pronto comenzaremos a verlos en los cielos y, con suerte, el irritante sonido de los drones será cosa del pasado.
La investigación realizada por el equipo del Laboratorio Lincoln del MIT fue reconocida con el premio R&D 100 en 2022, ¡Aplausos para ellos! Si deseas obtener más información sobre estas nuevas hélices toroidales, consulta la publicación destacada sobre innovación de los investigadores del MIT.
¿Qué opinas de las nuevas hélices toroidales más silenciosas? ¿Las usarías en tu dron? Cuéntanos tu opinión en los comentarios a continuación.
