Los trips son pequeños insectos de 2 milímetros de largo, aproximadamente hasta cuatro cabellos humanos son gruesos. Los trips son conocidos por su capacidad inoportuna para devorar plantas de jardín y, últimamente, para informar el diseño de microrobotics.
A diferencia de los insectos más grandes, las aves y los aviones, los trips no dependen del ascensor para volar. En cambio, los pequeños insectos dependen de un mecanismo de vuelo basado en la resistencia, manteniéndose a flote en las velocidades del flujo de aire con una gran relación de fuerza atamaño del ala. El viento es proporcionalmente más fuerte cuando eres un pequeño insecto con alas que miden en la microescala.
El vórtice de borde de ataque se desactiva notablemente en un tamaño tan pequeño, por lo que se puede generar poca fuerza de elevación. El autor Yonggang Jiang explicó que la causa de esto es el número de Reynolds ultrabajo, que es una relación entre las fuerzas inerciales y viscosas en un fluido, como el aire.
Si bien los estudios basados en modelos han confirmado un mecanismo basado en arrastre para pequeños insectos, los modelos no son biológicamente fieles. Un ala de trips puede tener entre 45 y 120 cerdas similares a pelos que se extienden desde la membrana del ala.
A pesar de la creciente precisión de los sistemas microelectromecánicos, los estudios anteriores se arriesgaron a cálculos inexactos de la fuerza de arrastre, porque no incluían la longitud, el ángulo o el número de cerdas.
En un estudio publicado esta semana en el Revista de Física Aplicada , de AIP Publishing, los investigadores realizaron la primera prueba de la fuerza de arrastre en el ala de un thrip real bajo flujo de aire constante en un túnel de viento de mesa. A partir de la experiencia en microfabricación y nanomecánica, Jiang creó un experimento en el que el ala de un thrip erapegado a un microcantilever autodetector que usa piezoresistores para tomar mediciones de voltaje que se usan para calcular la fuerza de arrastre en el ala.
El estudio sirvió para cuantificar las características aerodinámicas de las alas, examinando de cerca la cantidad de aire que se escapa a través del ala con cerdas y cómo la fuga del flujo de aire afecta la fuerza de arrastre por unidad de área. El diseño de cerdas naturales podría ser útil para diseñar pequeños robots voladores o nadadores, Dijo Jiang, así como sensores de flujo y sensores de gas, en los que una estructura de cerdas podría aumentar la sensibilidad.
Los autores planean explorar más a fondo utilizando un microcantilever para estudiar el mecanismo de vuelo del thrip y la cinemática del ala, incluido el ángulo de ataque, los diversos ángulos en los que un thrip puede colocar su ala y cómo eso afecta la fuerza de arrastre envuelo.
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Materiales proporcionado por Instituto Americano de Física . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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