Equipado com um minúsculo par de óculos de proteção, o parrotlet Obi está enfrentando haze e lasers para ajudar os pesquisadores a aprender o que acontece quando um pássaro bate as asas.
Os pesquisadores sabem há muito tempo como os aviões voam e usam túneis de vento para testar e atualizar continuamente novos projetos. Mas isso não funciona para estudar o bater de asas de pássaros, e a maioria das sugestões de como isso funciona são teóricas. Mas pesquisadores da Universidade de Stanford recentemente descobriram uma maneira de colocar essas teorias à prova, relata Liat Clark, da Wired . O estudo foi publicado na revista Bioinspiration & Biomimetics.
O autor principal, Eric Gutierrez, treinou Obi para voar através de uma nuvem de partículas de aerossol do tamanho de um micron, iluminadas por uma folha de lasers. Isso permitiu que os pesquisadores visualizassem as correntes de ar criadas pelas asas de Obi.
"Quando o pássaro bate as asas, ele move essas partículas", diz Chin a Clark. “Neste plano, podemos visualizar como partículas minúsculas estão se movendo e, em seguida, calcular o campo de velocidade. Com base nesses campos de velocidade, poderemos calcular teoricamente a força de sustentação que a ave está gerando em vôo. ”
Mas houve uma complicação. Voar através de lasers não é fácil para os olhos, então Gutierrez e o engenheiro mecânico David Lentink projetaram um par de óculos especiais para Obi. Eles cortaram o plástico de proteção de um par de óculos de proteção humanos e o encaixaram em tomadas impressas em 3D com fita veterinária. Os óculos também tinham marcadores reflexivos nas laterais para ajudar a calcular a velocidade do papagaio, de acordo com o comunicado de imprensa.
Modelos anteriores supunham que pássaros e animais voadores trabalhavam de acordo com princípios semelhantes, embora não exatamente iguais, às asas dos aviões. Com a aeronave, o ar flui por baixo e por baixo da asa, criando um elevador, e produzindo uma massa de ar girando em seu rastro, chamada de vórtices, que se quebram centenas de metros atrás dela. Pesquisadores acreditavam que os vórtices produzidos pelas aves se comportavam de maneira semelhante. O vôo de Obi mostrou que não é o caso.
Em vez disso, de acordo com Clark, os vórtices produzidos pela ave se rompem dentro de duas a três batidas de asa, e muito mais perto do pássaro e muito mais violentamente. Eles compararam suas medições aos três modelos predominantes de quanto os pássaros de sustentação produzem com cada batida de asa. O que eles descobriram é que nenhum dos modelos previu com precisão a sustentação gerada pelo pássaro.
"Se você olhar para a imagem clássica de voo de animais, sempre pensamos que esses animais geram vórtices suaves e agradáveis, mas na verdade se tornam muito mais complexos", diz Lentick em um vídeo explicando a pesquisa. "É um ponto de partida para nós agora realmente descobrir como esses animais voam."
Isso também é importante para o avanço de robôs e robôs voadores, que se movimentarão muito mais como pássaros do que com aeronaves de asa fixa. "Muitas pessoas olham para os resultados na literatura de vôo de animais para entender como as asas robóticas podem ser melhor projetadas", diz Lentink no comunicado à imprensa. “Agora, mostramos que as equações que as pessoas usaram não são tão confiáveis quanto a comunidade esperava que fossem. Precisamos de novos estudos, novos métodos para realmente informar este processo de design de forma muito mais confiável ”.
