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Le abilità di volo di questo aviatore di 300 milioni di anni stanno ispirando i progetti di droni del futuro

Le abilità di volo di questo aviatore di 300 milioni di anni stanno ispirando i progetti di droni del futuro

Quando si tratta di design intelligente, a volte è difficile battere madre natura.

Per i ricercatori in Australia, ciò ha significato tornare ai progetti originali di una delle più antiche macchine volanti del mondo naturale per consentire loro di far avanzare ulteriormente il futuro design dei droni.

Gli usi pratici dei droni si sono rapidamente ampliati negli ultimi anni. La tecnologia viene utilizzata per scopi di sorveglianza da parte delle forze armate e di polizia, riprese e fotografie, conservazione della fauna selvatica e altro ancora.

I droni hanno dimostrato il loro valore più recentemente durante la pandemia di coronavirus come mezzo per fornire articoli essenziali, come cibo e prescrizioni, a coloro che si autoisolano.

Ma come per tutta la tecnologia, continuare a innovare sarà la chiave per la loro continua rilevanza.

Le loro capacità di volo si sono evolute nel corso di milioni di anni per garantire la loro sopravvivenza.

Giavaan Chal

Professore e capo progetto, University of South Australia

Con questo come obiettivo, un team di dottorandi dell’Università del South Australia (UniSA) ha tratto ispirazione da una meraviglia aeronautica di 300 milioni di anni: la libellula.

Studiando le sue particolari abilità in volo stazionario, crociera e acrobazie aeree, i ricercatori ritengono che la libellula possa offrire preziose informazioni ingegneristiche sui progetti dei futuri droni ad ala battente.

“Le libellule sono estremamente efficienti in tutte le aree del volo. Devono esserlo”, ha affermato Javaan Chal, professore di sistemi di sensori presso UniSA che guida il team.

“Dopo essere emerse dall’acqua fino alla loro morte (fino a sei mesi), le libellule maschi sono coinvolte in continui e pericolosi combattimenti contro i rivali maschi.

“L’accoppiamento richiede un inseguimento aereo delle femmine e stanno costantemente evitando i predatori. Le loro capacità di volo si sono evolute nel corso di milioni di anni per garantire che sopravvivano”.

Costruzione di prototipi in laboratori domestici improvvisati

Lavorando a distanza a causa della crisi sanitaria in corso, il team ha utilizzato lavagne bianche e ha messo insieme prototipi in laboratori improvvisati a casa per produrre uno studio rivoluzionario che è stato ora pubblicato sulla rivista Drones.

Catturare le libellule è notoriamente difficile, secondo i ricercatori, costringendole a trovare mezzi più creativi per poter studiare il corpo unico dell’insetto.

Uno di questi è stato lo sviluppo di una tecnica ottica per fotografare la geometria delle ali di 75 diverse specie di libellule provenienti da collezioni museali.

Una visualizzazione dell’ala di una libellula.Università dell’Australia Meridionale

In un primo esperimento mondiale, hanno poi ricostruito le immagini 3D delle ali, confrontando le differenze tra le specie.

“Le ali della libellula sono lunghe, leggere e rigide con un elevato rapporto portanza-resistenza che conferisce loro prestazioni aerodinamiche superiori”, ha affermato Chal.

Rispetto agli attuali progetti di droni che spesso non sono efficienti dal punto di vista energetico e ingombranti, il team ritiene che i droni ispirati alle libellule possano replicare un’aerodinamica simile per ridurre la resistenza e migliorare la capacità di carico.

“Essi [dragonflies] può girare rapidamente ad alta velocità e decollare trasportando più di tre volte il proprio peso corporeo”, ha aggiunto Chal.

“Sono anche uno dei predatori più efficaci della natura, prendendo di mira, inseguendo e catturando le loro prede con un tasso di successo del 95 per cento”.

Quindi, quali sono le implicazioni dello studio per la futura progettazione dei droni?

Secondo il team UniSA, le imbarcazioni ispirate alle libellule potrebbero essere particolarmente abili nel raccogliere e consegnare carichi scomodi e sbilanciati, esplorare delicati ambienti naturali ed eseguire lunghe missioni di sorveglianza. Inoltre, sarebbero più sicuri operando vicino alle persone.

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