Navegar sin esfuerzo con la capa de flujo de fluidos.

                                   Navegar sin esfuerzo con la capa de flujo de fluidos

Duque ingenieros ya han demostrado que pueden "capa" de luz y sonido, haciendo que los objetos invisibles - ahora, han demostrado la capacidad teórica de aumentar significativamente la eficiencia de los buques por engañar a las aguas circundantes que se quede quieto.
 
"Los buques gastar una gran cantidad de energía empujando el agua a su alrededor fuera del camino a medida que avanzan", dijo Yaroslav Urzhumov, profesor asistente de investigación en electrónica y computación de ingeniería en la Escuela Pratt de Duke de Ingeniería. "Lo que nuestro manto lleva a cabo es que se reduce la masa de fluido que tiene que ser desplazadas a un mínimo. "Esto lo logramos engañar al agua a ser totalmente inmóvil en todas partes fuera de la capa", dijo Urzhumov. "Dado que el agua sigue siendo, no hay fuerza de corte, y usted no tiene que arrastrar cualquier cosa extra con su objeto. Por lo tanto, la comparación de un vaso normal y una capa del mismo tamaño, este último debe presionar a un volumen mucho menor de agua, y ahí es donde la hipótesis de la eficiencia energética viene. "
 
Los resultados del análisis Urzhumov fueron publicados en línea en la revista Physical Review Letters. La investigación fue apoyada por los EE.UU. Oficina de Investigación Naval y un equipo multidisciplinario de la Universidad Iniciativa de Investigación (MURI) otorga a través de los EE.UU. del Ejército Oficina de Investigación. Urzhumov trabaja en el laboratorio de David R. Smith, William Bevan profesor de ingeniería eléctrica e informática de la Duke.
Mientras que la capa postulado por Urzhumov difiere de otras capas diseñada para hacer que los objetos parecen invisibles a la luz y el sonido, que sigue los mismos principios básicos - el uso de un material sintético que puede alterar las fuerzas normales de la naturaleza en formas nuevas.
 
En la capa de flujo de fluidos Urzhumov, él imagina el casco de un buque de cubierta con materiales porosos - similar a una esponja rígida-como el material - que se llena de agujeros y pasajes. Colocados estratégicamente dentro de este material sería bombas pequeñas, que tienen la capacidad para impulsar el agua fluye a lo largo de las distintas fuerzas. "El objetivo es hacer que el agua pasa a través del material poroso deja el manto a la misma velocidad que el agua que rodea el buque", dijo Urzhumov. "De esta manera, el agua fuera del casco parece estar todavía en relación con el buque, lo que reduce considerablemente la cantidad de energía que necesita el barco para empujar grandes cantidades de agua fuera del camino a medida que avanza."
 
Mientras que el duque capa de invisibilidad que participan una estructura artificial - o metamaterial - basado en filas paralelas de láminas de fibra de vidrio grabado con el cobre, Urzhumov prevé otro tipo de metamaterial de su capa de flujo de fluidos. "En nuestro caso, yo lo veo medio poroso como una red tridimensional, o matriz, de placas metálicas", dijo. "Se puede imaginar una red cúbica de apoyo de alambre hojas, lo que tendría que ser orientada correctamente para crear arrastrar y levantar las fuerzas que dependen de la dirección del flujo. Además, algunas de las celdas de esta matriz estaría equipado con el líquido más acelerado micro-bombas ".
 
Urzhumov explicó que el movimiento de un barco regular a través de líquidos, sino que también empuja y desplaza un volumen de agua que supera con creces el volumen de la propia nave. Esto es así porque en un fluido viscoso como el agua, un objeto no sólo se puede mover una sola capa de agua sin todos los demás, la fuerza de corte efectivamente concede una masa adicional de agua para el objeto. 

"Cuando se trata de arrastrar un objeto en una línea de pesca a través del agua, se siente mucho más pesado que el objeto en sí mismo, ¿verdad?" dijo. "Esto se debe a que está arrastrando un volumen adicional de agua con él."Basándose en esta comprensión del fenómeno de encubrimiento de flujo, Urzhumov cree que la energía gastada por el microbombas podría ser significativamente menor que la necesaria para impulsar una nave no ocultos por el agua, lo que lleva a la eficiencia mejorado mucho.

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