Investigadores de Skoltech, MIPT, el Instituto Estatal de Investigación de Aviación Civil de Rusia, la Universidad del Norte de Texas y la Universidad de York han simplificado y automatizado el procedimiento de laboratorio utilizado para probar los fluidos antihielo que garantizan un despegue seguro de las aeronaves. Los hallazgos del estudio, que contó con el apoyo de la Russian Science Foundation, se publican en la revista Cold Regions Science and Technology .

La acumulación de escarcha, nieve y hielo en una aeronave afecta negativamente sus propiedades de manejo y aumenta el riesgo de accidentes al distorsionar el flujo de aire sobre las alas, reduciendo la sustentación y creando una resistencia adicional. Para evitar la peligrosa formación de hielo, la aeronave se trata antes del despegue con líquidos descongelantes que derriten el hielo o la nieve que se hayan adherido al metal, y con líquidos anticongelantes que forman una película protectora sobre el revestimiento para evitar que se forme más hielo.

Dado que el tratamiento antihielo es tan importante para garantizar la seguridad del vuelo y hay muchos factores en juego (dilución de fluidos, temperatura y humedad ambiente, viento, precipitaciones, material del revestimiento de la aeronave, etc.), los agentes antihielo se prueban con frecuencia en los laboratorios para para conocer sus propiedades en cada detalle. Este es un proceso tedioso que implica que un especialista inspeccione visualmente una pieza de chapa de aluminio tratada con un líquido antihielo en una cámara climática que reproduce las condiciones climáticas necesarias.

"Por ejemplo, un asistente de laboratorio podría necesitar medir cuánto tiempo pasa antes de que el 10 % de la superficie metálica se cubra con hielo. Ahora bien, esto es bastante difícil y subjetivo, porque el hielo no necesariamente se expande desde un solo origen en la hoja, sino más bien, podría formarse y crecer en muchos lugares, de manera insular. En ese caso, determinar cuándo se alcanza la marca del 10 % es una cuestión de juicio para el asistente", dijo Viktor Grishaev, científico investigador sénior en Skoltech y el investigador principal del estudio.

"Esto se ve agravado por el hecho de que en realidad es bastante difícil distinguir visualmente entre el aluminio desnudo y las áreas heladas, hasta el punto de que las personas a veces recurren a pinchar el plato con un palillo para asegurarse", continuó el investigador. "Tiene que ver con el muy bajo contraste del hielo sobre el aluminio, y este es precisamente el problema que hemos abordado".

En su artículo, Grishaev y sus colegas sugieren que las placas de la cámara se iluminen con una fuente de luz polarizada y se observen a través de una película polaroid. De esa manera, las áreas heladas son mucho más fáciles de discernir, muestra el equipo (ver imagen). Dado que una fuente de luz de este tipo y una polaroid están fácilmente disponibles y son económicas, el truco promete hacer que la vida de los asistentes de laboratorio que prueban el rendimiento del líquido anticongelante sea mucho más fácil casi sin costo y con pocas molestias adicionales.

Sin embargo, el truco de la polarización permitió a los investigadores hacer incluso más que eso. Si bien los estándares actuales aprobados por los organismos reguladores prescriben pruebas realizadas por expertos humanos, pronto este trabajo podría ser realizado por computadoras, con mayor precisión, confiabilidad y consistencia. El bajo contraste del hielo ha sido uno de los principales obstáculos que impiden la automatización. Ahora, Grishaev y su coautor han utilizado un algoritmo simple y una cámara con una lente de filtro polarizador para detectar hielo mediante el análisis de imágenes de la cámara meteorológica.

"En un entorno de laboratorio, incluso con ese algoritmo simple, las computadoras podrían superar a los humanos en esta tarea hoy en día. Pero quizás algún día tengamos cámaras en los aeropuertos que detecten la formación de hielo en los aviones que se preparan para el despegue en tiempo real y alerten a la tripulación cuando haya más anti. -El tratamiento con líquido de formación de hielo está en orden", concluyó Grishaev. + Explora más

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