Una peculiar esponja hallada en las profundidades del océano ha despertado el interés de los investigadores. Esto se debe a su notable capacidad para controlar el flujo de agua a través de su cuerpo sin gastar energía. Descubrieron que el control del flujo de energía cero de la esponja podría inspirar diseños energéticamente eficientes.
Las Universidad de Roma Tor Vergata Escuela de Ingeniería de NYU Tandon Recientemente realicé una investigación interesante. Una investigación reciente, realizada mediante una simulación por computadora de altísima resolución, muestra... Cómo la estructura esquelética de la esponja de canasta de flores de Venus (Euplectella aspergillum) utiliza la energía de la corrienteSe muestra cómo capta las corrientes lentas que descienden en las profundidades oceánicas. Además, cómo estas esponjas absorben las corrientes descendentes y ascienden hacia la cavidad central de su cuerpo, lo que les permite alimentarse de plancton y otras partículas de alimento suspendidas en ellas.
El estudio fue codirigido por Dr. Giacomo Falcucci de la Universidad Tor Vergata de Roma y Profesor Maurizio Porfiri del Instituto Tandon de la Universidad de Nueva York.
El Dr. Falcucci dice: “Desde una perspectiva de ingeniería, el sistema esquelético de la esponja muestra adaptaciones notables a su entorno, no sólo desde el punto de vista estructural, sino también en lo que respecta a su dinámica de fluidos. actuación."
"La esponja ha llegado a una solución elegante para maximizar el suministro de nutrientes mientras funciona completamente a través de mecanismos pasivos," añadió el Dr. Falcucci.
Método de investigación y herramientas utilizadas
El centro de supercomputación italiano CINECA proporciona LeonardoUna máquina de computación basada en evidencia. Es un modelo informático 3D, compuesto por 100 mil millones de puntos, que representa la exquisita estructura esquelética en espiral.
Puede realizar cálculos astronómicos por segundo. El equipo integró un flujo de agua realista alrededor y a través de la esponja digital. Esto ocurrió en diversas magnitudes y condiciones de corriente.
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Creando nuevos diseños energéticamente eficientes
Los investigadores destacan la principios de la biomimética de la función de combinación de la esponja. Creen que puede aplicarse a nuevos diseños, incluyendo la optimización de reactores químicos. Es posible aumentar el flujo de oxígeno mediante la construcción de dichas celdas como parte de los sistemas de ventilación. También puede mejorar la filtración del aire dentro de los edificios.
Las crestas curvas e irregulares podrían incluso ser características de diseños aerodinámicos con baja resistencia que al mismo tiempo Proporcionar el flujo de aire interior requeridoUna vez más, la naturaleza ha proporcionado un modelo ingenioso para la innovación tecnológica.
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Principio de funcionamiento natural
La esponja utiliza su superficie en espiral, estriada, que actúa como una escalera de caracol para realizar la tarea. Utiliza el simple... Leyes de la física para atraer el agua hacia arriba Gracias a su estructura porosa, similar a un marco, se ahorra energía en el bombeo.
Estas rejillas ayudan a ahorrar energía al minimizando la resistencia A la alta velocidad de la corriente. La ventilación natural en los fondos oceánicos profundos es notablemente eficaz. Esto demuestra el papel crucial que desempeñan las esponjas en este entorno hostil. El estudio reveló que la filtración pasiva de alimento de las esponjas solo funciona a velocidades de corriente muy bajas. Es de tan solo centímetros por segundo de su entorno.
