Un equipo de investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts seleccionó empíricamente la forma de un tornillo toroidal, que crea el volumen de sonido más bajo en el rango de frecuencia de 1-5 kHz. Esta es el área más sensible para el oído humano: los bebés lloran a esta frecuencia y los desagradables motores de los multicópteros chillan. Este último se convirtió en un incentivo para la investigación: si la gente quiere ver muchos drones útiles en el futuro, debería guardar silencio.

La hélice toroidal tiene palas en forma de círculo cerrado, curvadas en dos planos. Este diseño tiene muchas variaciones, aún no se han encontrado los parámetros óptimos de doblado. Lo principal es que dicha cuchilla no tiene principio ni fin y, por lo tanto, se mueve uniformemente en el aire. Debido a esto, no hay tensión en los extremos de las palas, la interacción de sus partes con el flujo de aire es igual en todas partes y, por lo tanto, son mucho menos ruidosas.

Los prototipos de hélices toroidales son varias veces más silenciosas que las hélices convencionales y, además, proporcionan más empuje. Aún mejor, las palas toroidales se comportan como parte de las hélices de los barcos, donde, además de la reducción del ruido, se estabiliza el movimiento de los flujos de agua a través de la hélice. El barco se eleva un poco por encima del agua, se reduce la fricción: así es como se logra un ahorro de combustible de un increíble 20%.

La desventaja es obvia: no es fácil hacer una estructura tan compleja y será muy costosa. Por ejemplo, Sharrow Marine fabrica hélices toroidales para lanchas motoras a $4999 cada una, mientras que una hélice convencional no cuesta más de $500. Y aquí se puede revelar por completo el potencial de la impresión 3D, que permitirá reducir el coste de producción de palas toroidales para cualquier industria.

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