Si se dañan gravemente los tubos con todos los agujeros posibles, siguen flotando
El diseño superhidrofóbico podría dar lugar a barcos resilientes, plataformas flotantes e innovaciones en energía renovable.
Más de un siglo después del hundimiento del Titanic, los ingenieros aún albergan la esperanza de crear algún día barcos insumergibles.
En un paso hacia ese ambicioso objetivo, investigadores del Instituto de Óptica de la Universidad de Rochester han desarrollado un nuevo proceso que permite que los tubos metálicos comunes se mantengan insumergibles, lo que significa que se mantendrán a flote sin importar cuánto tiempo se sumerjan en el agua o cuán graves sean los daños.
Chunlei Guo, profesor de óptica y física y científico senior del Laboratorio de Energética Láser de la Universidad de Rochester, y su equipo describen en un nuevo estudio su proceso para crear tubos de aluminio con notables capacidades de flotación. Al grabar el interior de los tubos de aluminio, los investigadores crean micro y nano hoyos en la superficie que la vuelven superhidrofóbica, repeliendo el agua y permaneciendo seca.
Cuando el tubo tratado entra en el agua, la superficie superhidrofóbica atrapa una burbuja de aire estable en su interior, lo que evita que se inunde y se hunda. El mecanismo es similar al de las arañas campana de buceo, que atrapan una burbuja de aire para mantenerse a flote bajo el agua, o al de las hormigas rojas, que forman balsas flotantes con sus cuerpos hidrofóbicos.
«Es importante destacar que agregamos un divisor en el medio del tubo para que, incluso si lo empujas verticalmente dentro del agua, la burbuja de aire quede atrapada dentro y el tubo conserve su capacidad de flotar», dice Guo.
Guo y su laboratorio demostraron por primera vez dispositivos flotantes superhidrofóbicos en 2019, con dos discos superhidrofóbicos sellados para generar flotabilidad. Sin embargo, el actual diseño del tubo simplifica y mejora la tecnología en varias áreas clave. Los discos que los investigadores desarrollaron previamente podrían perder su capacidad de flotar al girarse en ángulos extremos, pero los tubos son resistentes a condiciones turbulentas como las que se encuentran en el mar.
«Los probamos en entornos realmente hostiles durante semanas y no observamos ninguna degradación en su flotabilidad», dice Guo.
«Se les pueden hacer grandes agujeros, y demostramos que incluso si se dañan gravemente los tubos con todos los agujeros posibles, siguen flotando».
Se pueden conectar varios tubos para crear balsas que podrían servir de base para barcos, boyas y plataformas flotantes. En experimentos de laboratorio, el equipo probó el diseño con tubos de diferentes longitudes, hasta casi medio metro, y Guo afirma que la tecnología podría adaptarse fácilmente a los tamaños mayores necesarios para dispositivos flotantes de carga.
Los investigadores también demostraron cómo se podrían utilizar balsas hechas de tubos superhidrofóbicos para aprovechar las olas del agua y generar electricidad, lo que ofrece una prometedora aplicación de energía renovable.
Fuente: vistaalmar.es
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