I semi di acero che ruotano creano un vortice per volare in alto e lontano
Da sempre le persone rimangono affascinate dalla capacità di ruotare dei semi dell'albero di acero. Adesso un team di ricercatori olandesi e statunitensi hanno fatto luce sul questo mistero aerodinamico: come il ruotare dei semi - chiamato auto-rotazione - fornisce un'ulteriore elevazione, permettendo loro di "volare" su distanze maggiori e di cadere al suolo lentamente. I risultati, pubblicati sulla rivista Science, mostrano come lo sviluppo evolutivo ha permesso alle piante e agli animali di migliorare le loro abilità di volo. I ricercatori dell'università di Wageningen nei Paesi Bassi e del California Institute of Technology (Caltech) negli Stati Uniti, hanno scoperto che l'attività di rotazione dei semi di acero produce un vortice culminare - un tunnel orizzontale ruotante d'aria lungo le ali. La pressione dell'aria viene abbassata sulla superficie superiore del seme di acero, che guida il vento verso l'alto per opporsi alla gravità e dare una spinta, secondo le affermazioni dei ricercatori. Il vortice raddoppia la spinta prodotta dai semi, contro i semi che non girano. La capacità del vortice di magnificare la spinta si può paragonare al meccanismo usato dagli uccelli, dagli insetti e dai pipistrelli quando sbattono le ali per librarsi in volo. I ricercatori hanno calcolato il flusso d'aria generato dai semi che ruotano, costruendo modelli in plastica dei semi con raggi di circa 12,7 centimetri (ovvero da 5 a 10 volte più grandi di un seme d'acero). I semi sono stati fatti girare attraverso una grande vasca di olio minerale usando un robot disegnato presso il Caltech. Lo studio ha mostrato che le caratteristiche del flusso del fluido prodotto dai modelli dei semi erano le stesse di quelle generate dai veri semi di acero. L'unica differenza era che il flusso era attraverso l'olio, non l'aria. I ricercatori hanno poi usato un potente laser per produrre uno specchio di luce che illuminava minuscole bolle di gas aggiunte all'olio. Tramite una macchina fotografica sono state ottenute immagini del movimento delle bolle mentre i semi giravano nella vasca. Le immagini mostravano la presenza di un vortice vicino l'estremità anteriore del seme in rotazione. I ricercatori olandesi hanno esaminato il flusso creato dai veri semi di acero quando girano liberamente in modo da confermare i risultati ottenuti con i modelli dei semi robot. I ricercatori della Wageningen hanno costruito un tunnel del vento per esaminare il flusso creato dai veri semi di acero ed hanno usato del fumo per visualizzare il flusso d'aria intorno ai semi in rotazione. "I semi di acero potrebbero rappresentare il design più fondamentale e semplice per un elicottero in miniatura, se si potesse alimentare l'ala girevole con un micromotore," ha spiegato il co-direttore dello studio, il professor David Lentink dell'università di Wageningen. Il co-direttore del progetto, Michael H. Dickinson, professore di Bioingegneria presso il Caltech, ha detto: "C'è un enorme interesse nello sviluppo di micro velivoli, che, a causa delle loro dimensioni, devono funzionare usando gli stessi principi fisici impiegati da piccoli dispositivi volanti come insetti e semi d'acero." E ha poi aggiunto: "Il nostro studio aerodinamico dei semi d'acero potrebbe aiutare a progettare il primo elicottero "acero" funzionante."
Paesi
Paesi Bassi, Stati Uniti