viernes 21 de junio de 2024

¿Trenes sin rieles, coches sin llantas? Esta es la era de la innovación autónoma

¿Trenes sin rieles, coches sin llantas? Esta es la era de la innovación autónoma

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El escenario de un mundo completamente autónomo cada vez es más real. Desde trenes que “flotan”, aviones sin alas que desafían la gravedad, coches sin llantas y barcos que navegan sin tripulación, la innovación parece no tiene límites.

Créditos: Science Direct, El Comercio, El Mundo, portal Super Car Blondie, NASA, Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de La Plata.

Un tren sin rieles: innovación autónoma

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Crédito: Seetao.

Un tren sin rieles existe en China. Pareciera que flota sobre el suelo, pero se guía por una línea doble discontinua pintada en la calle.

Vale la pena recordar que ya existen sistemas de transporte que se asemejan a trenes pero que no utilizan rieles tradicionales.

Tal es el caso del Maglev o tren de levitación magnética, que utiliza potentes imanes para levitar sobre una guía y moverse a través de un sistema de propulsión magnética. Es capaz de alcanzar 600 km/h y fue estrenado en China en 2021.

Por supuesto que los imanes eliminan la necesidad de rieles y permiten que el tren se desplace con poca fricción, lo que puede resultar en velocidades más altas y un viaje más “suave” en comparación con los trenes tradicionales.

Sin embargo,  el Autonomous Rail Rapid Transit (ART) es otra cosa. Se trata de un sistema ferroviario inteligente de transporte público,  que funciona con electricidad, y produce cero emisiones de carbono.

No requiere de rieles, no funciona con imanes, ni con cables aéreos como el trolley. Funciona con sensores, creando una combinación entre un tren, un tranvía y un autobús.

Este tipo de transporte cuenta con un sistema de dirección multi eje redundante dual que garantiza que el vehículo viaje a lo largo de la vía fija.

Además, posee un sistema de “advertencia de salida de carril” que recuerda al sistema de conducción automatizado prestar atención a la seguridad, cuando el vehículo se desvía de la vía.

Su sistema de señales de comunicación terrestre,  le permite que a medida que se acerca a una intersección de semáforos, envíe un comando de prioridad a la estación base, permitiendo que la luz roja se vuelva verde inmediatamente, lo que garantiza su paso prioritario.

Además, identifica rutas virtuales a través de sensores de visión e inteligencia artificial, en tanto cada sección del ART transporta 100 pasajeros: 10 veces la capacidad de un autobús.

Aviones sin alas

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El Northrop M2-F3 de la NASA, es considerado un «avión sin alas». Cortesía: NASA.

Las alas han sido una característica distintiva de los aviones a lo largo de la historia de la aeronaútica. Sin embargo, ingenieros han explorado nuevas formas de vuelo que desafían la tradicional estructura, dando paso a lo que se conoce como cuerpos sustentadores.

Estos aviones logran volar sin alas convencionales y han abierto el camino a  nuevas posibilidades en términos de eficiencia, rendimiento y diseño. Además, logran generar estabilidad sin necesidad de alas convencionales.

¿Pero cómo lo hacen? Su forma y diseño aerodinámico, les permite poner en práctica el principio físico del «efecto Coanda».

De acuerdo con el profesor Daniel José Piñeiro de la Universidad de Buenos Aires, el «efecto Coanda» es “la tendencia de un fluido a ser atraído hacia una superficie cercana.” Aplicado a la aeronaútica se trata de aprovechar la tendencia de un flujo de aire a adherida a una superficie curva.

Explica que si bien en 1800 el científico británico Thomas Young había descrito el fenómeno en una conferencia en la Royal Society, fue el ingeniero aeronaútico e inventor rumano Henri Marie Coanda,  quien identificó su aplicación durante los experimentos con su avión Coanda en 1910.

Fue así como en 1934, Coanda patentó en Francia “un método y aparatos para la desviación de un fluido en otro fluido» y en 1938 obtuvo la patente en los Estados Unidos de un dispositivo propulsor basado en el efecto que él había descrito. Es gracias a este método, que los cuerpos sustentadores pueden generar la fuerza ascendente necesaria para volar.

A diferencia de los aviones convencionales, el fuselaje de los cuerpos sustentadores está diseñado para que el flujo de aire se adhiera a su superficie superior, creando una diferencia de presión que permite el acceso necesario para volar.

Estos “aviones sin alas” son menos pesados, más resistentes al aire y necesitan menos combustible, lo que los hace más eficientes. También ofrecen una mayor capacidad para maniobrar y para volar a velocidades más bajas,  en ciudades congestionadas o áreas de difícil acceso.

La investigación y el desarrollo en el campo de los cuerpos sustentadores continúa avanzando Se está experimentando con nuevas formas y materiales, así como con sistemas de propulsión más eficientes. Además, se está explorando la posibilidad de utilizarlos en aviones comerciales y de uso militar, lo que cambiaría por completo la historia de la aviación.

Un coche sin llantas

A primera vista parece una burbuja flotando sobre la carretera. Se trata del coche más futurista que hayas visto hasta el momento: ‘The Float’.

De acuerdo con el portal Supercar Blondie, fue diseñado para la casa francesa Renault por un joven de 23 años llamado Yuchen Cai, graduado de la Universidad Jiao Tong de Shanghai. Él diseñador ganó un concurso de diseño patrocinado por Renault que pedía a los participantes que pensaran en el futuro del coche autónomo.

Como puedes ver, no tiene ruedas ni dirección. Se puede describir como un una estructura “pod” de vidrio transparente,  que puede moverse en cualquier dirección sin tener que dar la vuelta. Además,  sus asientos son de cubo plateados y sus puertas corredizas. Parece una burbuja mientras de desliza.

Cai propone que el “coche burbuja” use la tecnología Maglev, o levitación magnética por medio de imanes, para impulsarse hacia adelante; en tanto viajaría a lo largo de líneas magnéticas construidas especialmente para su funcionamiento.

Lo mejor de todo es que al vehículo pueden unirse otros vehículos mediante un cinturón magnético ubicado a su alrededor, lo que significa que las posibilidades son infinitas.

Un barco sin tripulación

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Gracias a la IA de Avikus, el bote puede ubicarse en el «spot» perfecto para tomar el sol. Cortesía: EFE.

Ahora, los barcos son autónomos, y son comandados por una inteligencia artificial encargada de proponer rutas, predecir el clima y hacer mantenimiento a las máquinas. Entonces, ¿dónde está el capitán?

En la pasada feria de tecnología CES en Las Vegas, la industria náutica “se lució” con sus propuestas. Por ejemplo, la compañía sueca Volvo Penta, ofreció prototipos de embarcaciones que se estaciones tan solo presionando un botón.

Mientras tanto, la compañía estadounidense Brunswick propuso embarcaciones que ingresan a un puerto o atracan,  sin la intervención de un humano.

La surcoreana Hyundai no se queda atrás. Propone “maximizar el placer de navegar”. Avikus propone un asistente del sistema de navegación que ubica el bote en la posición ideal para tomar el sol. Incluso, la IA propone el mejor “spot” para ver un atardecer de película.

También trabajan en un proyecto que “recopila datos de navegación, para ofrecer un barco si el puesto de destino está congestionado.”

Es importante recordar que aún está prohibido que un bote opere de manera autónoma en aguas internacionales. Aunque se espera que nuevas regulaciones controlen la navegación a través de IA antes de 2028.

Lo cierto es que “siempre habrá un humano en algún lugar”, dice Rudy Negenborn de la Organización Marítima Internacional (IMO) en Países Bajos. “Ya sea un marinero haciendo seguimiento desde una computadora o un supervisor gestionando numerosas embarcaciones en tierra.”

Para finalizar, y en medio de esta fascinante transformación, es importante recordar que, aunque la tecnología nos lleve cada vez más lejos, siempre habrá un lugar para la presencia humana, ya sea supervisando desde tierra o navegando, en este emocionante viaje hacia el futuro.

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