Ali flessibili e in grado di cambiare forma autonomamente, così Nasa e MIT cambieranno gli aerei

Il nuovo materiale potrà esser presto utilizzato per creare dirigibili, ma anche pale eoliche, ponti e stazioni spaziali

Ali flessibili e in grado di cambiare forma autonomamente, così Nasa e MIT cambieranno gli aerei
di R.Z.

Un team congiunto di ingegneri del Massachusetts Institute of Technology (MIT) e della Nasa hanno collaborato per dar vita ad un nuovo tipo di ala che cambierà radicalmente una moltitudine di settori, in primis l'ingegneria aeronautica. L’ala in questione, testata su alcuni prototipi, è caratterizzata da migliaia di minuscoli pezzi, tutti identici fra loro, e grazie a questi componenti riesce a cambiare forma così da controllare il volo dell'aereo. Il sistema, stando a quanto pubblicato dagli stessi ingegneri, darà un significativo impulso al settore, riducendo drasticamente i costi di manutenzione. Il nuovo sistema di consentirà una maggiore flessibilità nella progettazione ma anche, e soprattutto, nella produzione dei futuri velivoli, sia per uso civile che quello militare.

I test

La nuova super ala è stata testata esclusivamente in galleria, e i risultati dei test sono stati riportati anche sulla rivista Smart Materials and Structures. Anziché esser dotata di parti mobili separate, come gli alettoni per il controllo del rollio e del beccheggio, così come le ali convenzionali, il nuovo sistema consente di deformare l'intera ala, o anche piccole parti di essa. I minuscoli sottogruppi, imbullonati per formare una struttura reticolare aperta e leggera, vengono ricoperti con un sottile strato di materiale polimerico simile alla struttura. Il risultato finale è un'ala estremamente leggera, e quindi anche molto più efficiente dal punto di vista energetico.

Un nuovo metamateriale

La struttura è composta principalmente da spazio vuoto e i suoi materiali riescono a dar vita ad una struttura che combina la rigidità strutturale di un polimero gommoso e l'estrema leggerezza e bassa densità di un aerogel. Il team di ingegneri ha già sviluppato un sistema che consente alle ali di gestire autonomamente la configurazione migliore, in base alle sollecitazioni esterne e alle diverse condizioni di carico aerodinamico, un sistema passivo che consente di fare a meno di motori e cavi. Kenneth Cheung, uno dei ricercatori del MIT che ha lavorato al progetto, qualche anno fa aveva dimostrato le potenzialità dell’idea su un modello della lunghezza di circa 1 metro. Ora i ricercatori si sono spinti oltre, creando un’ala che risulta essere 5 volte più lunga, come quella di un vero aereo monoposto, e la sua produzione potrebbe essere estremamente semplice.

L’attuale versione è stata assemblata a mano, da un team di studenti del Mit, ma il processo di produzione risulta essere ripetitivo e questo fa sì che lo si possa anche assegnare a delle macchine. La progettazione, e la sperimentazione del sistema di assemblaggio robotico, sono oggetto di un documento che verrà presto rilasciato ai media. Il reticolo di base dell’ala, evidenzia Benjamin Jenett, studente universitario del MIT, ha una densità di 5,6 chilogrammi per metro cubo. A titolo di confronto, la gomma ha una densità di circa 1.500 chilogrammi per metro cubo. Grazie al progetto Mit-Nasa è probabile che la stessa concezione di aereo cambi da qui a poco. Grazie alle minuscole componenti “puoi creare superfici di qualsiasi forma - spiega ancora Jenett -. Il fatto che la maggior parte degli aerei oggi esistenti abbia la stessa forma - essenzialmente un tubo con delle ali - è dato dai costi di produzione e non certo dall’efficienza. I massicci investimenti in design, strumenti e processi di produzione rendono più semplice restare legati alle vecchie (tradizionali) configurazioni”

Ma tutto potrebbe presto cambiare

Lo studio sembra promettere una riduzione dei costi e, contestualmente il miglioramento delle prestazioni. Già nel breve periodo sarà possibile creare strutture utilizzabili per dirigibili, ma non solo. Lo stesso sistema potrebbe essere impiegato anche per la realizzazione di innovative e performanti pale eoliche, che non richiederanno il trasporto su mezzi speciali, e anche per la costruzione di lunghi ponti.

Riferimenti