Utstyrt med et bittelite par briller, papegøyen Obi tapper dis og lasere for å hjelpe forskere å lære hva som skjer når en fugl klaffer vingene.
Forskere har lenge visst hvordan fly flyr og bruker vindtunneler for kontinuerlig å teste og oppdatere nye design. Men dette fungerer ikke for å studere klaffing av fuglevinger, og de fleste forslag til hvordan dette fungerer er teoretiske. Men forskere ved Stanford University fant nylig ut en måte å sette disse teoriene på prøve, melder Liat Clark for Wired . Studien ble publisert i tidsskriftet Bioinspiration & Biomimetics.
Hovedforfatter Eric Gutierrez trente Obi til å fly gjennom en sky av mikronstore aerosolpartikler opplyst av et ark med lasere. Dette tillot forskerne å visualisere luftstrømmene skapt av Obis vinger.
"Når fuglen klaffer vingene sine, beveger den disse partiklene, " forteller Chin til Clark. "I dette planet kan vi visualisere hvordan ørsmå partikler beveger seg og deretter beregne hastighetsfeltet. Basert på disse hastighetsfeltene skal vi teoretisk kunne beregne løftekraften fuglen genererer under flukt. "
Men det var en komplikasjon. Å fly gjennom lasere er ikke lett for øynene, så Gutierrez og maskiningeniør David Lentink designet et par spesielle vernebriller til Obi. De kuttet beskyttelsesplast fra et par menneskelige vernebriller og monterte den i 3D-trykte stikkontakter sikret med veterinærbånd. Brillene hadde også reflekterende markører på sidene for å beregne papegøyens hastighet, ifølge pressemeldingen.
Tidligere modeller antok at fugler og flygende dyr arbeidet med prinsipper som ligner, men ikke akkurat som, flyvinger. Med fly flyter luft over og under vingen og skaper løft, og produserer en spinnende masse luft i kjølvannet som kalles virvler, som brytes opp hundrevis av meter bak seg. Forskere mente virvler som ble produsert av fugler oppførte seg på lignende måte. Obis flyvning viste at det ikke er tilfelle.
I stedet, i følge Clark, brytes virvlene produsert av fuglen i løpet av to til tre vingeslag, og mye nærmere fuglen og mye mer voldelig. De sammenlignet målingene sine med de tre rådende modellene for hvor mye løftfugler produserer med hver vingeslag. Det de fant er at ingen av modellene nøyaktig spådde heisen generert av fuglen.
"Hvis du ser på det klassiske bildet av dyreflukt, tenker vi alltid på at disse dyrene genererer fine glatte virvler, men de viser seg faktisk å være mye mer sammensatte, " sier Lentick i en video som forklarer forskningen. "Det er et utgangspunkt for oss å virkelig finne ut hvordan disse dyrene flyr."
Det er også viktig for fremme av flygende droner og roboter, som vil bevege seg mye mer som fugler enn fastvingede fly. "Mange ser på resultatene i dyrefluktlitteraturen for å forstå hvordan robotvinger kan utformes bedre, " sier Lentink i pressemeldingen. Nå har vi vist at likningene som folk har brukt ikke er så pålitelige som samfunnet håpet at de var. Vi trenger nye studier, nye metoder for å virkelig informere denne designprosessen mye mer pålitelig. ”
