Equipaggiato con un paio di occhiali, il pappagallo Obi sta sfidando la foschia e i laser per aiutare i ricercatori a imparare cosa succede quando un uccello sbatte le ali.
I ricercatori sanno da tempo come gli aerei volano e usano le gallerie del vento per testare e aggiornare continuamente nuovi progetti. Ma questo non funziona per studiare il battito delle ali degli uccelli e la maggior parte dei suggerimenti su come funziona sono teorici. Ma i ricercatori dell'Università di Stanford hanno recentemente scoperto un modo per mettere alla prova quelle teorie, riferisce Liat Clark per Wired . Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Bioinspiration & Biomimetics.
L'autore principale Eric Gutierrez ha addestrato Obi a volare attraverso una nuvola di particelle di aerosol di dimensioni micron illuminate da un foglio di laser. Ciò ha permesso ai ricercatori di visualizzare le correnti d'aria create dalle ali di Obi.
"Quando l'uccello sbatte le ali muove queste particelle", dice Chin a Clark. “In questo piano, possiamo visualizzare come si muovono le particelle minuscole e quindi calcolare il campo di velocità. Sulla base di quei campi di velocità dovremmo essere in grado di calcolare teoricamente la forza di sollevamento che l'uccello sta generando in volo. "
Ma c'era una complicazione. Volare attraverso i laser non è facile per gli occhi, quindi Gutierrez e l'ingegnere meccanico David Lentink hanno progettato un paio di occhiali speciali per Obi. Hanno tagliato la plastica protettiva da un paio di occhiali di protezione umana e l'hanno inserita in prese stampate in 3D fissate da un nastro veterinario. Gli occhiali avevano anche marcatori riflettenti sui lati per aiutare a calcolare la velocità del pappagallo, secondo il comunicato stampa.
I modelli precedenti presumevano che gli uccelli e gli animali volanti funzionassero secondo principi simili, sebbene non esattamente simili, alle ali degli aerei. Con gli aeromobili, l'aria scorre sopra e sotto l'ala creando un ascensore e producendo una massa d'aria rotante sulla sua scia chiamata vortici, che si frantumano a centinaia di metri dietro di esso. I ricercatori credevano che i vortici prodotti dagli uccelli si comportassero in modo simile. Il volo di Obi ha dimostrato che non è così.
Invece, secondo Clark, i vortici prodotti dall'uccello si rompono in 2-3 battiti d'ala, e molto più vicini all'uccello e molto più violentemente. Hanno confrontato le loro misurazioni con i tre modelli prevalenti di quanto gli uccelli dell'ascensore producono ad ogni battito d'ala. Ciò che hanno scoperto è che nessuno dei modelli ha previsto con precisione l'ascensore generato dall'uccello.
"Se guardi l'immagine classica del volo degli animali, pensiamo sempre a questi animali che generano bei vortici lisci, ma in realtà risultano molto più complessi", afferma Lentick in un video che spiega la ricerca. "È un punto di partenza per noi ora per capire davvero come volano questi animali."
Questo è importante anche per l'avanzamento di droni e robot volanti, che si sposteranno molto più come uccelli che come velivoli ad ala fissa. "Molte persone guardano i risultati nella letteratura sul volo degli animali per capire come le ali robotiche potrebbero essere progettate meglio", afferma Lentink nel comunicato stampa. “Ora, abbiamo dimostrato che le equazioni utilizzate dalla gente non sono così affidabili come speravano la comunità. Abbiamo bisogno di nuovi studi, nuovi metodi per informare realmente questo processo di progettazione in modo molto più affidabile. "
