Cómo la naturaleza inspiró el Shinkansen de Japón

El tren japonés Shinkansen es uno de los más rápidos del mundo. En 1989, el Shinkansen podía viajar hasta 270 km por hora, pero desafortunadamente cada vez que entraba en un túnel se movía tan rápido que creaba un boom sónico que se podía escuchar a una distancia de hasta 400 metros, lo que creaba problemas densamente. zonas residenciales pobladas.

El equipo de ingeniería fue dirigido por un hombre llamado Eiji Nakatsu que disfrutaba observando pájaros en su tiempo libre. Las aves que vio terminaron inspirando una serie de innovaciones diferentes para el proyecto Shinkansen.

Tres tipos de biomimética

Janine Benyus, fundadora del Instituto de Biomimética, aboga por este tipo de naturaleza que imita los avances tecnológicos y se refiere a ella como biomimética. En 1997, Benyuz escribió que hay tres tipos principales de biomimética.

1. Forma

Esto es simplemente mirar a la naturaleza por cómo ha innovado nuevas formas orgánicas para superar los problemas comunes que enfrentan.

2. Proceso

Muchos animales han desarrollado procesos asombrosos para ayudarlos a superar obstáculos significativos. Un ejemplo de esto es cómo las hormigas se comunican eficientemente donde hay comida. ¡Esto podría usarse en el futuro para automóviles autónomos!

3. Ecosistemas

Finalmente, los ecosistemas están formados por partes individuales que trabajan juntas para crear una economía circular cohesiva de reciclar cada parte. Crear una ciudad inteligente totalmente conectada es una forma en que nosotros, como humanos, podríamos imitar los ecosistemas naturales.

Biomimética en El Shinkansen

Nakatsu y los ingenieros de Shinkansen imitaron la forma de tres pájaros para mejorar el tren y reducir los niveles de ruido del boom sónico que creó.

El pantógrafo, la parte del tren que conecta el tren a los cables de arriba, fue inspirado en los búhos. Los búhos tienen la capacidad de descender silenciosamente de las ramas de los árboles para atrapar presas. Esta habilidad proviene de la curvatura de las plumas y alas de los búhos.

El pingüino Adelie también inspiró parte del rediseño del tren. Los ingenieros utilizaron el ejemplo de la forma suave del cuerpo de los pingüinos para ayudar a reducir la resistencia al viento del pantógrafo.

La inspiración más importante para las actualizaciones de diseño del tren provino del Kingfisher.

Nakatsu notó que la forma del pico del martín pescador le permitía sumergirse en el agua a altas velocidades para atrapar presas mientras creaba un mínimo de salpicaduras. El equipo de ingeniería diseñó tres balas con forma de nariz del tren para disparar a través de una tubería para modelar el tren que viaja a través de un túnel. Luego midieron las ondas de presión y el tamaño de salpicadura de cada bala cuando se disparó.

¡Efectivamente, la bala con forma de pico Kingfisher era la más silenciosa!

El rediseño del tren se estrenó en 1997 y los equipos de ingeniería se deleitaron con que el ruido se redujera a menos del límite de sonido de 70 decibeles requerido en las áreas residenciales. ¡Además, el tren era un 10% más rápido y utilizaba un 15% menos de electricidad para operar!

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