Un innovador dron en miniatura emula la eficiencia de las semillas de arce, que viajan girando como aspas de helicóptero.
En su deseo de perdurar, la Naturaleza ha inventado mil maneras de optimizar la reproducción de las especies. En el caso de mamíferos e insectos, las especies suelen ir en busca de su pareja, pero una planta lo tiene más complicado. Normalmente, el reino vegetal depende de otras especies como las abejas para la polinización de las flores o los pájaros como emisarios de sus semillas. Sin embargo, en algunos casos, plantas y árboles optan por soluciones más cercanas a la ingeniería aeroespacial. Es lo que sucede con la estructura de las semillas de arce que han inspirado un nuevo avance tecnológico basado en la biomimética.
Un dron inspirado en la semilla “helicóptero”
La ligera semilla de arce, que cae del árbol con un movimiento giratorio, a veces se describe como un helicóptero de la Naturaleza. Y es en lo que se fijaron tres científicos de la City University de Hong Kong a la hora de multiplicar la autonomía de vuelo de un dron ligero. Concretamente, su dispositivo pesa menos de cien gramos.
El planteamiento del nuevo dron pasa por prescindir de un rotor central como los que incorporan los helicópteros y, en su lugar, instalar dos rotores en las puntas de las aspas. Estas aspas tienen un diseño idéntico al de las vainas de las semillas de arce y ofrecen una estabilidad notable con un gasto de energía muy reducido.
El prototipo pesa treinta y cinco gramos y sus aspas rotan a 200 rpm, manteniendo al dispositivo en el aire durante veinticuatro minutos gracias a una pequeña batería. La dirección del vuelo puede controlarse simplemente modificando la velocidad a la que gira cada uno de los rotores.
El modelo que han desarrollado puede llevar pequeñas cargas de algo más de veinte gramos y se ha probado con una cámara en miniaturo, lo que permitiría utilizarlo para mapear o monitorizar espacios.
La curiosa aerodinámica de las semillas de arce
A medida que se ve desarrollando, la semilla del arce queda revestida por una vaina en forma de uve. En un primer momento, cuando aún está verde, la semilla cae a plomo del árbol. Sin embargo, a medida que se va secando, pierde agua y peso. Al alcanzar el punto de madurez óptima, la semilla está lista para librar su vuelo hacia otras latitudes. Quizá no tanto como un pájaro que emigra, pero sí que se han documentado semillas de arce que han recorrido hasta cuatro kilómetros de distancia. ¿Cómo lo consiguen?
El secreto reside en la estructura de sus “aspas”. Tal como revelan un estudio realizado en túneles de viento y publicado en la revista Science, las láminas de las semillas de arce generan sustentación, es decir, la misma fuerza que permite a las alas de los aviones alzar el vuelo. Así, al caer, las finas láminas de la semilla de arce generan un tornado en miniatura que las mantiene en el aire durante más tiempo.
Fuente: I’MNOVATION
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