I sottomarini del futuro saranno ispirati ai calamari

Due ricercatori dell’Università della California a San Diego hanno studiato i vantaggi aerodinamici e propulsivi di un mezzo di trasporto ispirato ai cefalopodi

La natura è da sempre fonte di ispirazione per gli scienziati, come in questo caso, in cui è stato studiato un modello di sottomarino ispirato ai calamari con studi avanzati di fluidodinamica. L’articolo descrive le simulazioni realizzate su modelli in due e tre dimensioni e analizza i vortici del fluido che il corpo ispirato ai calamari lascia dietro di sé.

Risultati promettenti

I due fisici Xiaobo Bi e Qiang Zhu, del Dipartimento di Ingegneria strutturale dell’Università di San Diego, in California, hanno sviluppato un modello matematico per analizzare nel dettaglio la propulsione a impulsi dei cefalopodi. Lo studio è stato pubblicato sulle pagine di Physics of Fluids, rivista di AIP Publishing, e mostra le altissime velocità che una forma simile a quella del calamaro potrebbe raggiungere. Il meccanismo di propulsione utilizza camere che prima assorbono acqua e poi la espellono ad alta pressione; il modello considera anche il corpo morbido del veicolo.

Aspetti da migliorare

Le simulazioni di lunga durata mostrano però un limite nella stabilità del sottomarino simile a un calamaro, dovuto alla turbolenza dei flussi e alla perdita di simmetria del corpo. Questo aspetto permetterà agli scienziati di concentrare gli studi futuri su un sistema di rilassamento e irrigidimento del corpo in funzione del ciclo di propulsione e sul controllo passivo del flusso in uscita. L’ultimo passo sarà passare dalla teoria alla pratica, come dice Qiang Zhu: «Oltre alle simulazioni dei modelli in due e tre dimensioni presentate nell’ultimo articolo, stiamo lavorando con un team interdisciplinare per costruire un prototipo del dispositivo meccanico ispirato ai calamari. Il nostro obiettivo è eseguire sia il nuoto in linea retta sia le manovre. Questo progetto combinerà fluidodinamica, controllo, sviluppo di materiali innovativi e progettazione robotica». Chissà se questi due ricercatori raggiungeranno il loro obiettivo: forse tra qualche anno sui fondali, oltre al tanto ricercato calamaro gigante, potremo vedere al lavoro un sottomarino simile a un calamaro.