Al observar cómo los peces nadan y usan sus aletas para moverse sin problemas dentro de las profundidades del océano, un investigador de la Florida Atlantic University está imitando este movimiento para aumentar la maniobrabilidad y mejorar el movimiento de vehículos submarinos y sistemas robóticos. Para avanzar en esta área de investigación, OscarM. Curet, Ph.D., profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Oceánica y Mecánica de la Florida Atlantic University, en colaboración con Erik Engeberg, Ph.D., Manhar Dhanak, Ph.D., y Karl von Ellenrieder, Ph.D., También en el Departamento de Ingeniería Mecánica y del Océano de la FAU, recibió una subvención de $ 258,008 de la Oficina de Investigación Naval del Departamento de Marina de los EE. UU. Para instrumentación de vanguardia que permitirá la observación en 3D de la dinámica del flujo submarino.
El Sistema de Velocimetría de Imagen de Partículas Volumétricas PIV, que se asemeja a una cámara láser de alta tecnología, ayudará a los investigadores de FAU a medir y comprender mejor cómo interactúa la dinámica de fluidos con propulsores flexibles bioinspirados en entornos submarinos complejos.realizar PIV 2D, PIV estéreo y micro-PIV sincronizado con cinemática corporal. La investigación promoverá y mejorará el trabajo interdisciplinario en la intersección de ingeniería, robótica, biología, biomimética y ciencias físicas.
"Si queremos entender cómo manipular un sistema propulsor bajo el agua, necesitamos entender su efecto sobre el flujo en el agua", dijo Curet. "La adición de este equipo vital en nuestro laboratorio permitirá la medición y el análisis precisosde estructuras de flujo 3D complejas que hasta ahora han permanecido esquivas ". Las mediciones de flujo tridimensional o 3D es un elemento crucial en el progreso de la comprensión de la física subyacente de la dinámica de fluidos de los propulsores flexibles.
Curet ha estado observando cómo se mueven los animales para identificar las diferencias entre los sistemas de ingeniería y lo que ocurre en la naturaleza. Está adaptando la flexibilidad de las aletas de los peces y las alas de las aves para desarrollar estructuras flexibles que puedan responder de la misma manera que lo hace la naturaleza: undesviación de los materiales y estructuras más rígidos utilizados actualmente para diversos productos de ingeniería.
"Las aves pueden cambiar la forma de sus alas o cambiar su morfología para ajustarse a las condiciones del viento y los peces pueden alterar sus aletas de manera rápida para ajustar su movimiento a través de aguas turbulentas", dijo Curet. "Pueden ajustarse dependiendo del flujocondiciones del aire y el agua. Todavía no podemos hacer eso con nuestros productos, por eso es tan importante para nosotros comprender la interacción entre las estructuras flexibles y sus efectos en la propulsión, la maniobrabilidad y cómo cambian las direcciones. Todo interactúa con el flujo enagua o aire. Si te mueves, estás interactuando con este flujo "
Curet y su equipo tienen un prototipo que se encuentra actualmente en desarrollo financiado por la National Science Foundation, inspirado en el pez Knife. Este pez en particular tiene la capacidad única de moverse sin esfuerzo hacia adelante, hacia atrás, vertical y horizontalmente.El prototipo, compuesto de materiales impresos en 3D, 16 motores y una membrana, se está diseñando para ser un vehículo submarino completamente sumergible que podrá realizar una gran cantidad de tareas diferentes como vigilancia, levantamientos de suelos submarinos y pruebas de estructuras submarinas.desarrollar el prototipo para que pueda haber una cantidad de vehículos trabajando en concierto para interactuar con los humanos en tareas requeridas tanto para fines comerciales como militares en entornos submarinos desafiantes.
"Estamos muy agradecidos con la Oficina de Investigación Naval por apoyar la investigación única que está encabezando el Dr. Curet en la Florida Atlantic University", dijo Javad Hashemi, Ph.D., profesor y presidente del Departamento de Océano yIngeniería Mecánica en la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Computación de la FAU. "Los resultados de la serie de proyectos que se llevarán a cabo utilizando esta importante tecnología proporcionarán un conocimiento fundamental sobre cómo las superficies flexibles pueden interactuar y modificar su estructura de estela para mejorar el rendimiento. Además, estola instrumentación mejorará la educación y capacitación de los estudiantes al integrar el sistema 3D-PIV en clases selectas basadas en la investigación ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Florida Atlantic University . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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