Un equipo de científicos del Departamento de Ingeniería Mecánica en la Politécnica de Montreal acaba de publicar un artículo en la prestigiosa revista Nature. En este texto, presentaron un concepto totalmente nuevo de paracaídas; su diseño toma inspiración del arte japonés del kirigami, el cual consiste en doblar y cortar papel. Esta idea original abre la puerta a formas novedosas de entregar suministros, como medicinas o agua, en misiones de ayuda o, incluso, facilita la exploración del planeta Marte.
Experimento
Científicos crean paracaídas que parece desafiar la física: cae completamente derecho
Un equipo de científicos Canadá revela un paracaídas inspirado en el kirigami, que aterriza de forma estable y abre nuevas rutas para la logística humanitaria
Los científicos canadienses, junto con su invento.
El profesor David Mélançon extrae el resultado del taller: una lámina de plástico cortada que mide unos veinte centímetros de diámetro. El objeto posee una elasticidad similar a la de un Slinky, pero si se le añade un peso en su centro, ¡funciona como un paracaídas! Su diseño resultó tan original que mereció esta publicación en la revista científica. La colaboración para este estudio incluyó a Frédérick Gosselin, Danick Lamoureux y David Mélançon.
La física del kirigami y la caída controlada
La idea de este concepto, que resulta simple pero a la vez complejo, se le ocurrió a Frédérick Gosselin, también profesor del Departamento de Ingeniería Mecánica. Relató que, en una conferencia, vio cómo una lámina de plástico se deforma cuando se le aplicaba un corte con un patrón específico de kirigami, conocido como el patrón de "bucle cerrado".
El profesor Mélançon, experto en estructuras plegables inspiradas en el kirigami, vio el potencial y el proyecto pasó a manos del estudiante de maestría Danick Lamoureux. Su tarea fue modificar el diseño de corte para aumentar la resistencia al aire. Es decir, debía encontrar la manera de disminuir el efecto aerodinámico del paracaídas.
Algunos de los modelos de paracaídas investigados.
Después de varias pruebas, el estudiante hizo una demostración a sus supervisores. Ató una masa pequeña al centro del paracaídas y lo lanzó. El profesor David Mélançon describió su sorpresa: "El paracaídas se estabilizó de inmediato antes de bajar, al contrario de un paracaídas común. En ese momento supimos que teníamos algo valioso".
El logro de los cient{ificos
El paracaídas kirigami se diferencia de un modelo hemisférico tradicional porque se abre de forma más ordenada y sujeta la carga con una única cuerda, eliminando el riesgo de enredos.
"Este es un paracaídas que se mantiene estable de forma incondicional, no requiere ser doblado de una forma específica para abrirse correctamente", explicó David Mélançon. "Puedes soltarlo como sea y caerá totalmente derecho, a diferencia de un paracaídas común que tiende a desviarse".
El profesor Gosselin explica la física detrás de esta trayectoria predecible: "Su forma de campana invertida estira las ranuras del diseño de kirigami y fuerza al aire a pasar por esta multitud de pequeñas aberturas. Esto consigue que el aire fluya de forma ordenada sin crear grandes remolinos caóticos".
La fabricación de este tipo de paracaídas es sencilla y de bajo costo. "En esencia, solo necesitas una hoja de plástico o papel que cortas con un láser o una troqueladora", señaló David Mélançon.
Estos aspectos abren un camino para usar el paracaídas en la ayuda humanitaria, una aplicación crucial, según los científicos. El paracaídas con diseño de kirigami podría ser la mejor solución para estas situaciones, indica el profesor Mélançon. Además, la intención es explorar nuevas propiedades en el estudio modificando el patrón de corte para que pueda planear lateralmente o descender dando vueltas.