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(si apre in una nuova finestra) 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.
