Las maniobras de los insectos voladores no tienen comparación incluso con los mejores pilotos, y esto podría deberse al hecho de que estos bichos no obedecen las mismas leyes aerodinámicas que los aviones, según descubrió un equipo de investigadores de la Universidad de Nueva York.
"Hace tiempo que sabemos que la teoría aerodinámica de los aviones no funciona tan bien para predecir la fuerza de sustentación de las alas batientes", dice Leif Ristroph, profesor asistente en el Courant Institute of Mathematical Sciences de la Universidad de Nueva York que dirigió"Descubrimos que la resistencia al arrastre o al viento también se comporta de manera muy diferente, y elaboramos una nueva ley que podría ayudar a explicar cómo se mueven los insectos por el aire".
"Para duplicar su velocidad de vuelo, un avión debe aumentar su empuje cuatro veces para contrarrestar la resistencia al viento más fuerte", explica Ristroph al delinear la ley. "En contraste, encontramos que las alas batientes tienen un arrastre que está en proporción directaa su velocidad de vuelo: para ir dos veces más rápido, un insecto simplemente necesita duplicar su empuje "
El estudio, que aparece en la revista Fluidos de revisión física también incluido: Natalie Agre, autora principal y estudiante de la Facultad de Artes y Ciencias de la NYU; Stephen Childress, profesor emérito del Courant Institute; y Jun Zhang, profesor del Courant Institute y NYU Shanghai.
La importancia de la resistencia aerodinámica y su fuerte aumento con la velocidad se conoce desde antes de que los hermanos Wright tomaran vuelo. Este hecho se resume en una ley matemática que plantea que la resistencia al viento aumenta a medida que el cuadrado de la velocidad; por lo tanto, moverse dos veces más rápido requierecuatro veces el empuje para superar la mayor resistencia.
Estudios previos de insectos voladores, que batían sus alas cientos de veces por segundo, sugirieron que estas criaturas no obedecen esta misma relación.
Para dar sentido a esta discrepancia, los investigadores del Laboratorio de Matemáticas Aplicadas de Courant construyeron un aparato robótico de ala para medir los movimientos, flujos y fuerzas. El aparato permitió al equipo comparar movimientos constantes de un ala, como ocurriría en un aviónvuelo, a las maniobras de los insectos, en las que sus alas se agitan mientras se mueven por el aire.
Los resultados del equipo mostraron que los movimientos de ida y vuelta hacen que el arrastre resista el movimiento en algunos casos; sin embargo, en otros momentos el arrastre se dirige hacia adelante, más como un empuje. La fuerza neta que resulta depende delvelocidad de vuelo, así como los movimientos de aleteo, todo lo cual los autores incluyen en una nueva ley de arrastre.
Esta ley puede no ser una novedad para los insectos, que han estado volando con alas batientes durante cientos de millones de años. Pero los autores piensan que sus hallazgos podrían ayudar a guiar el diseño de pequeños robots voladores que imitan los movimientos de las alas de los insectos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Nueva York . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :