Тайны комариного полета: уникальная подъемная сила и частота взмахов — новые разработки МФТИ
Природа вдохновляет инженеров.
В России провели необычные вычисления: рассчитали подъемную силу, а также узнали частоту взмахов крыльев обычного комара, благодаря которым кровососущее способно зависать в одной точке пространства.
«Газета.ru» сообщает, что модель полета насекомого создали ученые МФТИ, чтобы впоследствии на базе полученных сведений разрабатывать биоморфных роботов.
Понимание принципов перемещения живых существ продвинуло ряд научных сфер. Например, инженеры создавали беспилотники, подглядывая за насекомыми. В итоге техника «научилась» проходить сквозь узкие тоннели или зависать на одном месте.
Комар создает подъемную силу крайне нестандартным способом — за счет одновременных взмахов и кручения крыльев. Органы колеблются по сравнительно малой амплитуде, в крайних точках слегка выкручиваясь. Так и образуются воздушные вихри, создающие тягу вертикальной направленности.
Ученые МФТИ представили детальную математическую модель таких движений, в итоге сумели вникнуть в нюансы поведения насекомого и особенности изменений воздуха вокруг него.
Выяснилось, что комар совершает 800–820 взмахов в секунду, что позволяет ему зависать. Предшествующие теоретические расчеты исследователей подтвердились практически.
С учетом сравнительно простой формы комариного крыла ученые надеются вскоре разработать на базе полученных сведений более сложные модели — например, повторяющие птичьи полеты.
Полезно знать: другое насекомое, наблюдения за которым помогли ученым, это мотылек. Сетчатка его глаза подсказала, как создать 2-мерные поверхности для захвата света солнечными батареями даже ночью.