Les mystères des profondeurs océaniques continuent d’inspirer les innovations technologiques contemporaines. La capacité remarquable des phoques à naviguer et chasser dans l’obscurité totale grâce à leurs vibrisses a conduit des chercheurs à repenser la surveillance des infrastructures marines. Une découverte dont les applications industrielles pourraient révolutionner la sécurité des installations éoliennes offshore.
Les vibrisses des phoques ont été minutieusement analysées par le Dr Yaqing Jin, professeur assistant en génie mécanique à l’Université du Texas à Dallas. «La géométrie des vibrisses n’est pas circulaire, mais présente une forme de cylindres torsadés», a déclaré le scientifique lors de la présentation de ses travaux.
La structure biomécanique unique de leurs organes sensoriels permet aux mammifères marins de détecter les plus infimes perturbations aquatiques.
Une reconnaissance académique prestigieuse
L’excellence des recherches menées par le Dr Jin a été récompensée par une nomination en tant que Early-Career Fellow du Gulf Research Program. Le programme, piloté par l’Académie Nationale des Sciences, de l’Ingénierie et de la Médecine, sélectionne rigoureusement les chercheurs dont les travaux contribuent significativement à la sécurisation des activités énergétiques offshore.
Les implications de ses découvertes dépassent largement le cadre académique.
«Les formes cylindriques torsadées nous permettent de concevoir des capteurs capables de détecter les changements dans les flux d’eau, alertant ainsi les opérateurs d’éoliennes offshore des conditions dangereuses», a expliqué le chercheur lors d’un entretien.
Les prototypes sont testés dans un environnement contrôlé au sein du laboratoire Fluids, Turbulence Control & Renewable Energy. Un canal d’eau rectangulaire de 1,8 mètre a été spécialement conçu pour simuler les conditions océaniques. Les résultats ont démontré l’efficacité remarquable des capteurs bio-inspirés imprimés en 3D.
Des applications industrielles prometteuses
Les conditions extrêmes des océans sont particulièrement redoutées par les opérateurs d’éoliennes flottantes. Le système développé par le Dr Jin offre une alternative écologique aux technologies acoustiques traditionnelles, dont l’impact sur la faune marine suscite des préoccupations croissantes.
Un financement substantiel de 360 000 dollars a été accordé par le Laboratoire de recherche de l’armée américaine pour approfondir l’étude des interactions entre les particules de sable et les pales en rotation. Le laboratoire a été équipé d’un système de soufflerie sophistiqué permettant de reproduire les conditions environnementales extrêmes.
Les implications pour l’industrie éolienne offshore sont considérables.
«Les risques encourus par les installations maritimes nécessitent une vigilance accrue», a souligné le Dr Jin, dont l’équipe travaille actuellement sur le développement de systèmes d’alerte précoce pour les conditions météorologiques extrêmes.
Légende illustration : un phoque sur son rocher
P. Gong et al., “Coupling between vortex flow and whisker sensor in cylinder wakes with time-varying streamwise gaps,” Phys. Rev. Fluids 8, 034701 (2023).
