La nueva técnica de láser que puede traernos barcos imposibles de hundir

Un equipo de la Universidad de Rochester (EEUU) ha dado un paso de gigante para hacer realidad una idea que ya prometía el Titanic y que parecía imposible: crear barcos que no se hunden. Los investigadores han desarrollado un método que hace que tubos de aluminio ordinarios se conviertan en estructuras insumergibles, sin importar cuánto tiempo permanezcan bajo el agua o si tienen agujeros.

Los científicos han desarrollado un proceso de grabado láser que transforma la superficie interior de estos tubos metálicos en un material que atrapa aire de forma estable y mantiene su flotabilidad. La investigación, publicada recientemente en la revista Advanced Functional Materials, abre la puerta a que podamos diseñar barcos, boyas, plataformas flotantes y sistemas de energía renovable que sean estructuras prácticamente imposibles de hundir​.

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"Probamos los tubos en entornos realmente difíciles durante semanas seguidas y no encontramos ninguna degradación en su capacidad de flotación", explica Chunlei Guo, profesor de óptica y física y científico senior del Laboratorio de Energética Láser de la universidad estadounidense. "Puedes hacerles agujeros grandes, y demostramos que incluso si dañas severamente los tubos con tantos agujeros como puedas perforar, siguen flotando".

Cómo funciona

El proceso se basa en una técnica de grabado láser aplicada a la superficie interior del tubo. El tratamiento crea pozos microscópicos en el metal que transforman la superficie en superhidrofóbica, es decir, que repele fuertemente el agua y permanece seca incluso cuando se sumerge.

Cuando el tubo tratado se coloca en agua, esta superficie superhidrofóbica atrapa una burbuja de aire estable en su interior. El aire atrapado impide que el agua llene el tubo, permitiéndole mantener la flotabilidad sin importar cuánto tiempo permanezca bajo el agua. El mecanismo está inspirado en ejemplos de la naturaleza: las arañas buzo atrapan burbujas de aire para sobrevivir bajo el agua, mientras que las hormigas de fuego enlazan sus cuerpos repelentes al agua para formar balsas flotantes durante las inundaciones.

El equipo asegura que la bolsa de aire permanece intacta incluso cuando el tubo se empuja verticalmente hacia el agua o cambia bruscamente de orientación. "Hemos añadido un separador en el centro del tubo para que, aunque se introduzca verticalmente en el agua, la burbuja de aire permanezca atrapada en el interior y el tubo conserve su capacidad de flotación", explica Guo.

Una tecnología pensada para el mar

Este mismo laboratorio ya desarrollo en 2019 un diseño anterior que utilizaba dos discos tratados sellados juntos para crear flotabilidad, pero podía perder estabilidad al inclinarse en ángulos extremos. Los nuevos tubos, en cambio, permanecen flotantes incluso en agua turbulenta similar a las condiciones del mar abierto.

Ahora, el equipo de Guo ha demostrado que los tubos pueden enlazarse para formar estructuras flotantes más grandes. En las pruebas de laboratorio, el equipo utilizó tubos de diferentes longitudes, alcanzando casi medio metro, aunque el investigador asegura que el enfoque puede escalarse a tamaños mucho mayores adecuados para plataformas que soporten cargas pesadas.

Estos tubos enlazados podrían servir como base para barcos, muelles flotantes o boyas oceánicas. Pero las aplicaciones van más allá del transporte y la infraestructura. Los investigadores también demostraron que las balsas hechas con estos tubos superhidrofóbicos pueden moverse con las olas y utilizarse para cosechar energía del movimiento del mar a través de generadores.