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ERC

DCBIF Risultato in breve

Project ID: 204513
Finanziato nell'ambito di: FP7-IDEAS-ERC
Paese: Regno Unito

Svelati i segreti del volo degli uccelli e degli insetti

L’uomo ha spesso studiato gli uccelli e persino gli insetti per imparare i segreti del volo e costruire in tal modo delle migliori macchine volanti. Un’iniziativa finanziata dall’UE ha studiato in che modo gli uccelli e gli insetti sfruttano le informazioni sensoriali per controllare il battito e le forme delle loro ali al fine di dirigere il loro volo.
Svelati i segreti del volo degli uccelli e degli insetti
Il progetto DCBIF (Flight dynamics and control of birds and insects) ha studiato in che modo gli uccelli e gli insetti usano la vista per stabilizzare e controllare il volo. Questo ha coinvolto l’utilizzo di uccelli rapaci ammaestrati e della realtà virtuale con un simulatore di volo per gli insetti, che ha misurato le minuscole forze e coppie esercitate dagli insetti mentre sono in volo.

I risultati hanno mostrato che gli insetti rispondevano alle rotazioni simulate del loro campo visivo producendo delle coppie che venivano controllate in modo da aiutarli a stabilizzare e curvare il volo. Il team ha inoltre scoperto che girando le loro teste, gli insetti erano in grado di vedere una gamma di movimenti molto più veloci rispetto a quanto avrebbero potuto altrimenti fare. Gli esperimenti sul campo con aquile e falconi ammaestrati hanno mostrato che gli uccelli si muovono in modo simile.

Dopo essersi osservati mentre si muovono attraverso l’aria, uccelli e insetti devono poi adoperare queste informazioni. Perciò DCBIF ha studiato in che modo uccelli e insetti controllano il battito delle loro ali, e in particolare in che modo essi modificano la forma delle ali al fine di controllare il volo.

La questione è stata esaminata usando delle telecamere ad alta velocità, sia in laboratorio che sul campo, per misurare i dettagli del movimento e della deformazione delle ali di un’aquila ammaestrata e di una varietà di insetti. Sono state inoltre utilizzate delle tecniche computazionali per prevedere le forze aerodinamiche coinvolte. Si è scoperto che la deformazione dell’ala migliorava la portanza aerodinamica prodotta da un insetto del 70 %.

Le dinamiche interne del motore di volo degli insetti sono state studiate usando una nuova tecnica che espone l’insetto a un’illuminazione a raggi X mentre è in volo. L’insetto è stato fatto girare per consentire di vedere il motore di volo da tutte le angolazioni e per spingerlo a curvare variando il battito delle sue ali.

Mettendo assieme le immagini radiografiche scattate da angoli differenti nella stessa fase del battito delle ali, i ricercatori sono stati in grado di ricostruire in 3D i movimenti muscoloscheletrici che forniscono forza e controllano il battito delle ali.

Le conoscenze ottenute da DCBIF vengono adesso applicate al controllo della prossima generazione di piccoli dispositivi senza pilota capaci di volare.

Informazioni correlate

Keywords

Volo insetti, uccelli, battito d’ali, DCBIF, dinamiche volo, deformazione ala
Numero di registrazione: 188354 / Ultimo aggiornamento: 2016-08-22
Dominio: Ambiente