Os engenheiros sempre procuraram se inspirar no voo dos pássaros e dos insetos para criar máquinas voadoras mais eficientes.
Embora aviões não precisem imitar o voo dos pássaros e microrrobôs voadores não necessitem da complexidade do voo dos insetos, a forma de geração de sustentação provida pela natureza pode dar grandes insights para a melhoria dessas máquinas.
Para isso, é necessário estudar o voo de pássaros e insetos em grande detalhe.
Nadando no ar
Ao estudar o voo da mosca-da-fruta, contudo, cientistas descobriram que seu modo de voar não tem praticamente nada a ver com o que se acreditava ser o "modo padrão" de voar.
Ela se movimenta de forma totalmente diferente, por exemplo, do chamado "voo batido" dos pássaros, em que as asas são flexionadas para baixo e para cima.
Na verdade, as asas da mosca-da-fruta movem-se na horizontal, e não na vertical, em um movimento muito mais próximo das nadadeiras de animais aquáticos. É literalmente como se o inseto "nadasse no ar".
As asas, tanto de pássaros, quanto de insetos, são estruturalmente muito similares às barbatanas e nadadeiras dos animais aquáticos.
Sustentação e arrasto
A descoberta é mais surpreendente porque voar e nadar envolvem processos físicos aparentemente muito diferentes.
Os animais voadores ganham impulso usando as forças de sustentação geradas quando movimentam o ar, enquanto os animais aquáticos usam a força de arrasto, "apoiando-se" na viscosidade da água.
O que os cientistas da Universidade de Cornell, nos Estados Unidos, agora descobriram é que a mosca-da-fruta também usa o arrasto obtido pela viscosidade do ar.
Usando câmeras digitais capazes de gravar até 8.000 quadros por segundo, eles verificaram que o inseto bate as asas em média 250 vezes por segundo.
Os pesquisadores usaram modelos computadorizados para simular as manobras da mosca-da-fruta e demonstrar a teoria que nadar pode levar ao voo. [Imagem: Cohen Lab]Usando o arrasto como propulsão
Se as moscas-da-fruta estivessem gerando sua propulsão unicamente inclinando as asas para fazer a sustentação passar do plano vertical para o plano horizontal, essa inclinação deveria aumentar com a velocidade.
Mas os filmes mostraram que as asas da mosca ficam praticamente horizontais, qualquer que seja a velocidade de voo.
O movimento de inclinação das asas é mais acentuado quando a mosca está pairando ou voando em baixa velocidade.
É mais como se ela estivesse alternando a sustentação para frente e para trás para controlar a velocidade - é isso o que acontece quando ela fica pairando no ar, com a sustentação gerada nos dois sentidos se anulando.
Quando elas querem voar mais rapidamente, as moscas mudam a inclinação das asas para muito próximo da linha horizontal quando levam as asas para a frente - de forma a cortar o ar com mais eficiência - e trazem-nas de volta para a linha vertical quando movimentam as asas para trás - efetivamente movimentando o ar como os animais aquáticos movimentam a água para se locomoverem.
Esta é a primeira vez que se demonstra que animais voadores usam o arrasto para gerar propulsão.
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