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DCBIF — Resultado resumido

Project ID: 204513
Financiado con arreglo a: FP7-IDEAS-ERC
País: Reino Unido

Secretos revelados sobre el vuelo de los pájaros y los insectos

La humanidad ha estudiado a menudo las aves e incluso los insectos para aprender los secretos del vuelo y, de ese modo, construir mejores máquinas voladoras. Una iniciativa financiada por la UE investigó cómo las aves y los insectos aprovechan la información sensorial para controlar el aleteo y la forma de sus alas para controlar el vuelo.
Secretos revelados sobre el vuelo de los pájaros y los insectos
El proyecto DCBIF (Flight dynamics and control of birds and insects) estudió cómo las aves y los insectos utilizan la visión para estabilizar y controlar su vuelo. Esto implicó el uso de aves de presa adiestradas y un simulador de vuelo de realidad virtual para los insectos que medía la diminuta potencia y torsión ejercidas por los insectos durante el vuelo.

Los resultados mostraron que los insectos respondían a rotaciones simuladas de su campo visual mediante la producción de pares de torsión que eran controlados de forma que ayudaban a estabilizar y dirigir el vuelo. El equipo también observó que, al girar la cabeza, los insectos eran capaces de ver una gama mucho más rápida de movimientos que la que podrían ver de otra forma. Los experimentos prácticos con águilas y halcones adiestrados mostraron que las aves se mueven de manera similar.

Una vez que se han observado a sí mismos moviéndose por el aire, las aves y los insectos deben aplicar esta información. Por lo tanto, el DCBIF estudió cómo las aves e insectos controlan el aleteo y, en particular, cómo ajustan la forma de las alas con el fin de controlar el vuelo.

Esta cuestión fue investigada utilizando cámaras de alta velocidad, tanto en el laboratorio como en el campo, para medir los detalles del movimiento y la deformación de las alas en un águila entrenada y en una variedad de insectos. También se utilizaron técnicas computacionales para predecir las fuerzas aerodinámicas que intervenían. Se encontró que la deformación del ala mejoraba la elevación aerodinámica producida por un insecto en un 70 %.

El funcionamiento interno del motor de vuelo de los insectos se estudió usando una nueva técnica que exponía al insecto a iluminación por rayos X en vuelo. Se giró al insecto para que el motor de vuelo pudiera ser visto desde todos los ángulos y provocar que este girara variando el aleteo.

Mediante la combinación de las imágenes radiográficas tomadas desde diferentes ángulos en la misma fase del aleteo, los investigadores fueron capaces de reconstruir en 3D los movimientos del aparato musculoesquelético que impulsan y controlan el aleteo.

Los conocimientos obtenidos a partir del DCBIF se están aplicando para el control de la próxima generación de pequeños dispositivos no tripulados capaces de volar.

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Palabras clave

Vuelo de insectos, pájaros, aleteo, DCBIF, dinámica de vuelo, deformación del ala
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