¿Puede la piel de un tiburón ayudarnos a ahorrar energía en la industria? Esta es la pregunta que impulsa STELLAR (Surface Texturing with Laser for Large Areas with Riblets), un proyecto europeo que combina ciencia, tecnología y naturaleza para desarrollar superficies texturizadas capaces de reducir la fricción en aplicaciones industriales. 

Con la participación de Izertis y socios internacionales, esta iniciativa busca mejorar la eficiencia energética en sectores clave como la propulsión, el transporte y la energía.

En la naturaleza, la piel de algunas especies de tiburón está formada por diminutas escamas que generan microcanales llamados riblets. Estas estructuras, dispuestas en paralelo al flujo del agua, disminuyen la turbulencia y permiten al animal desplazarse con menor resistencia, optimizando su energía. 

STELLAR busca trasladar este principio al ámbito industrial, con aplicaciones en sistemas de propulsión, transporte de fluidos y generación de energía, como palas de aerogeneradores.

El reto: reproducir la naturaleza a escala industrial

Aunque los riblets parecen simples, su fabricación es altamente compleja. Se trata de estructuras micrométricas, donde variaciones mínimas pueden alterar significativamente el rendimiento. El proyecto aborda desafíos como:

• Diseñar y prever el comportamiento de los riblets antes de fabricarlos.
• Producirlos con precisión mediante láser y replicación masiva.
• Garantizar la repetitividad y evaluar la calidad final. 

Para ello, STELLAR integra biomimética, tecnología láser avanzada y análisis de datos mediante inteligencia artificial, evitando procesos tradicionales de ensayo-error y apostando por metodologías predictivas y automatizadas.

Un enfoque multidisciplinar y transnacional

STELLAR reúne organizaciones de Austria, Alemania, Francia y España, cada una aportando su especialización:

• Bionic Surface Technologies (Austria): se encarta de la simulación fluidodinámica para optimizar el diseño de los riblets y su validación experimental en túneles de viento y canales hidrodinámicos.
• Universidad de Ciencias Aplicadas de Mittweida (Alemania): lidera el desarrollo de procesos de fabricación, desde el grabado directo con láser hasta la replicación masiva mediante moldes metálicos.
• Amplitude (Francia): se centra en el perfeccionamiento de sistemas láser de femtosegundos para escalar la producción.
• Izertis: juega un papel fundamental en el análisis avanzado de datos con inteligencia artificial y aprendizaje automático para:
  • Análisis Predictivo: Desarrollo de modelos de machine learning para la predicción del rendimiento de diferentes configuraciones de riblets antes de su fabricación física.
  • Control de Calidad: Implementación de sistemas de análisis automático para la comparación entre estructuras fabricadas y especificaciones de diseño.
  • Optimización de Procesos: Aplicación de algoritmos de optimización para la mejora continua de los parámetros de fabricación y diseño.

Impacto y perspectivas

STELLAR no solo busca trasladar un modelo funcional del ámbito biológico a soluciones industriales, sino también demostrar cómo la colaboración internacional y la integración de disciplinas son claves para afrontar retos tecnológicos.

Constituye además un ejemplo de colaboración transnacional en el desarrollo de nuevas tecnologías, cada vez más demandantes de aproximaciones multilaterales para la resolución de problemas fundamentales. 

El proyecto comenzó en septiembre de 2023, tiene una duración de 36 meses y aspira a alcanzar un TRL (Technology Readiness Level) 7, es decir, la validación de prototipos en entornos reales.

Apoyo europeo

STELLAR cuenta con un presupuesto total de 1.260.452 EUR y una financiación pública de 905.570 EUR, financiada a través de la convocatoria M-ERA.NET 2022 por las agencias de innovación regionales de Sajonia (Alemania), Austria, Nueva Aquitania (Francia) y Asturias (España).