Martín Pescador

¿Cómo circular a gran velocidad sin ruido gracias al pico del martín pescador (Alcedo atthis) y a las plumas del búho chico (Asiootus)? El Sinkansen (literalmente “nueva línea interurbana”) es el tren de alta velocidad de Japón, pionero de la alta velocidad ferroviaria en la década de 1960, y puede alcanzar los 320km/h. Ahora, la prioridad de las compañías ferroviarias es lograr la reducción del ruido y el aumento de la velocidad, que podría llegar a los 350 km/h en algunos trenes. El problema es que esos dos objetivos parecen incompatibles: cuánto más rápido corre un tren, más ruido hace. Además, el Shinkansen que ya superó hace tiempo las normas acústicas, pasa por muchas ciudades japonesas y por muchos túneles muy estrechos: al atravesarlos se producen ondas de choque, enormes explosiones sonoras y una comprensión del aire que disminuye, a veces, la velocidad. La sucesión de túneles provoca molestias en los oídos de los viajeros, por una parte, y, por la otra, en los lugareños, que perciben una fuerte detonación cada vez que sale un tren.

De modo que el desafío es muy grande. Afortunadamente, se pudo contar con la naturaleza y sus tesoros, y con un ingeniero ferroviario amante de los pájaros. EijiNakatsu se preguntó por qué ese tren de alta velocidad hacía tanto ruido al pasar por los túneles, cuando un martín pescador podía mantener una alta velocidad de picada para hundirse luego a un metro de profundidad en el agua y capturar peces sin producir la menor salpicadura. Para este ingeniero-ornitólogo, tanto el tren como el pájaro sufren una resistencia repentina e importante relativamente cercana, aunque con una evidente diferencia de tamaño: el martín pescador atraviesa la superficie del agua sin daños colaterales por su pico largo y afilado, que le permite pasar fácilmente del aire al agua, más resistente, a pesar de un significativo cambio de presión. Gracias al martín pescador, se pudo resolver una complicación importante: el cambio de presión que experimenta un Shikansen. Se recalculó y se modificó entonces el diseño del tgv japonés inspirándose en el pico del martín pescador: ¡la nariz del tren imita la forma de la cabeza y del pico del pájaro! Resultado: el Shinkansen es más aerodinámico, necesita 15% menos de consumo eléctrico y se desplaza 10% más rápido que antes.

Ahora, cuando un tren de alta velocidad sale de un túnel, ya no hay explosiones, y tanto las vibraciones, como el ruido son mucho menos molestos para los pasajeros. Los ingenieros japoneses también se inspiraron en un búho para reducir el ruido ocasionado por los rozamientos e los pantógrafos (dispositivos articulados mediante los cuales el tren capta la corriente en los cables eléctricos, la catenaria). En efecto, los nuevos pantógrafos de los japoneses imitan la estructura dentada de las plumas del búho chico. Estos pájaros vuelan en silencio gracias a la anatomía de sus plumas y a la estructura de sus alas dentadas, que rompen las turbulencias y, en consecuencia, disminuyen el ruido. Esta estructura dentada se aplicó a los pantógrafos de los trenes de alta velocidad para reducir el ruido de las corrientes de aire. También se usa esta estructura en los reactores de aviones Boeing para reducir el ruido de los reactores. De este modo, todos ganan gracias a la interdisciplinariedad entre la naturaleza y la innovación.