Cuando el famoso tren bala de Japón llegó a velocidades cercanas a los 270 km por hora, la compañía responsable de este sistema de transporte se enfrentó a un grave problema. Cada vez que el tren salía de un túnel producía un ruido tan estrepitoso que podía escucharse a 400 metros de distancia. El tren comprimía el aire en el túnel de tal forma que al salir producía una gran explosión de sonido o boom sónico. Y esto constituía un problema considerable en las zonas residenciales adyacentes a los túneles en este país densamente poblado.
Para gran fortuna de la compañía de transporte, Japan Railway West o JR West, uno de sus ingenieros tenía un hobby que acabaría siendo crucial para resolver el problema.
El ingeniero, Eiji Nakatsu, era un ávido observador de pájaros y halló una solución inspirándose en el vuelo del martín pescador. Nakatsu también corrigió otros aspectos del diseño basándose en las plumas de una lechuza y el abdomen de un pingüino. El tren modificado por Nakatsu fue inaugurado en 1997, y con motivo del 20 aniversario de su famoso diseño el ingeniero japonés ha estado recorriendo universidades y colegios en Estados Unidos recordando la importancia de observar y aprender de la naturaleza.
Resolver el problema del boom sónico era crucial para Japan Railway West, y para ello Nakatsu se basó en sus propias observaciones. El ingeniero recordaba que cuando el Martín pescador se zambulle a alta velocidad de un fluido de poca resistencia, el aire, a otro 800 veces más denso, el agua, apenas salpica. Y el secreto está en la forma aerodinámica de su pico. Nakatsu diseñó diversos prototipos de la parte frontal del tren que fueron probados en su laboratorio. Y el prototipo que produjo el menor ruido fue el que se asemejaba más al pico de un martín pescador.
Otro factor que contribuía al ruido del tren bala era el llamado pantógrafo ferroviario, el mecanismo articulado en la parte superior del tren que le transmite energía eléctrica. El aire que pasaba por el pantógrafo se desplazaba formando los llamados vórtices de Korman, patrones en remolino generados cuando una capa de fluido se separa al pasar por un objeto generando turbulencia.
Nakatsu diseñó un nuevo pantógrafo, inspirándose en la forma de las plumas de las lechuzas, aves conocidas por su vuelo silencioso. Las plumas primarias de las lechuzas tienen bordes dentados que fragmentan el flujo del aire que pasa sobre ellas disminuyendo el sonido. El ingeniero rediseñó además la base del pantógrafo, creando un nuevo modelo basado en el abdomen liso de una especie de pingüino de la Antártida, el pingüino adelaida, que se desliza con un mínimo de resistencia en el agua.
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