Questi insetti volanti non hanno bisogno di sbattere le ali o allargare le zampe per "catturare il vento".

Una nuova ricerca dimostra che le mosche messaggere possono levitare allargando le zampe per catturare il vento, aprendo nuove possibilità per i dispositivi di micro-volo.

Nel mondo microscopico, a volte non serve sbattere continuamente le ali per volare in alto; basta saper sfruttare il vento. - Foto: Víctor Ortega Jiménez

Al vertice globale di fisica dell'APS , gli scienziati hanno presentato un meccanismo di volo unico nel suo genere della mosca fenicottero, un minuscolo insetto con una strategia di locomozione che ha sorpreso la comunità scientifica.

A differenza della maggior parte degli insetti che sbattono continuamente le ali per mantenere l'altitudine, questa specie è in grado di rimanere sospesa in aria con le ali quasi immobili. Il segreto sta nelle sue... zampe.

"Volare" catturando il vento.

In assenza di vento, le cicogne sbattono le ali come di consueto per spiccare il volo. Tuttavia, quando incontrano una corrente ascensionale, adottano una strategia completamente diversa: allargano le loro sei lunghe zampe a formare un cono rovesciato, come un ombrello capovolto.

Questa forma aumenta la resistenza dell'aria, creando una sorta di portanza passiva, simile a come i semi di tarassaco fluttuano nel vento. Di conseguenza, possono "galleggiare" nell'aria senza consumare molta energia.

Secondo la fisica Sarahi Arriaga-Ramirez, questa è una strategia particolarmente importante perché questo insetto ha una vita adulta molto breve e si nutre raramente, il che significa che le sue risorse energetiche sono estremamente limitate.

Queste mosche non si limitano ad allargare le zampe; hanno la capacità di adattare la forma del loro "ombrello" a seconda delle condizioni ambientali.

Quando il vento è forte, le gambe si ritraggono assumendo una forma conica più stretta, riducendo la resistenza aerodinamica e stabilizzando il movimento. Al contrario, quando il vento è debole, si allargano per aumentare la portanza. Si tratta di un meccanismo flessibile e adattivo che consente un volo ottimizzato in diverse condizioni.

Esperimenti condotti utilizzando modelli stampati in 3D hanno dimostrato che la forma a cono stretto può ridurre la resistenza aerodinamica di circa il 20% rispetto alla forma espansa, a dimostrazione del fatto che questa modifica ha una chiara rilevanza fisica.

È interessante notare che, a dimensioni molto ridotte, l'aria non è più così "sottile" come la percepiamo, ma si comporta più come un liquido con una viscosità maggiore. Questo rende la resistenza aerodinamica un fattore più importante rispetto alla portanza aerodinamica tradizionale.

Pertanto, la strategia della mosca arboricola di "cavalcare il vento con le zampe" diventa efficace. Invece di combattere la resistenza dell'aria, la utilizzano per mantenersi sospese in aria.

Suggerimenti per la tecnologia aeronautica del futuro

Le conoscenze acquisite grazie a questi insetti stanno ispirando la progettazione di dispositivi volanti microscopici, in particolare robot volanti a basso consumo energetico.

I ricercatori stanno sperimentando l'utilizzo di leghe a memoria di forma per creare "zampe" in grado di cambiare automaticamente forma quando viene applicata una corrente elettrica. Ciò consente al dispositivo di adattare la propria struttura in tempo reale, in modo simile a quanto fanno i grifoni in natura.

Un altro approccio consiste nel progettare giunti passivi e flessibili che permettano alla struttura di adattarsi al vento senza bisogno di un controllo attivo. Quando il vento si intensifica, le "gambe" si ripiegano automaticamente, rendendo il dispositivo più stabile in ambienti turbolenti.

Sebbene rimangano ancora molti interrogativi, come ad esempio il grado di controllo attivo che le mosche esercitano sulle proprie zampe, questa ricerca dimostra che la natura ha sviluppato soluzioni ottimali che gli esseri umani stanno solo ora iniziando a comprendere.

Partendo da un minuscolo insetto, gli scienziati stanno imparando a progettare sistemi di volo più efficienti, resistenti e a risparmio energetico.

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Fonte: https://tuoitre.vn/loai-con-trung-bay-khong-can-vo-canh-xoe-chan-de-don-gio-20260405235600979.htm