Cómo hace el colibri para levitar en vuelo

Una cámara de video ultraveloz
describe

Los colibríes son maestros del aire, únicos entre los pájaros por su habilidad de
levitar durante largos períodos de tiempo. Usando una sofisticada técnica de imágenes digitales, los científicos han determinado ahora
la aerodinámica del vuelo del colibrí. El estudio proveerá a los diseñadores de helicópteros datos más finos sobre cómo lograr la
aerodinamia de vuelo.

Estos últimos datos refutan las conclusiones de numerosos estudios anteriores de que los colibríes revoloteaban
como insectos a pesar de sus profundas diferencias musculares y esqueléticas.

El equipo, formado por investigadores de la Universidad del Estado de Oregón, la Universidad de Portland y la Universidad George Fox,
encontró que los colibríes apoyan el 75 por ciento de su peso durante el golpe descendente del ala y el 25 por ciento en el
ascendente, en contraste con los insectos, que producen cantidades iguales de flotación en ambos golpes. Este hallazgo es un paso más
en la comprensión de las tendencias evolutivas que llevaron a la levitación sostenida en los pájaros.

Esta distribución de carga de trabajo del ala difiere de la de otras aves, que usan el golpe descendente del ala para soportar el cien
por ciento de su peso durante el vuelo lento y la flotación a corto plazo.

A pesar de sus linajes diferentes, los colibríes parecen haber adaptado la ejecución del vuelo del insecto usando un ala de pájaro que
se encorva, tuerce y arquea según maneras imposibles para el ala rígida del insecto.

Investigaciones precedentes para determinar cómo los colibríes permanecían suspendidos en el aire, emplearon video de alta velocidad,
pero el análisis del movimiento no fue suficiente por sí solo para revelar totalmente la aerodinámica subyacente.

En este estudio los investigadores aplicaron velocimetría digital de imágenes de partículas (DPIV) para seguir las alas cuando son
batidas. La DPIV es usada en diversas aplicaciones para estudiar las características del flujo de líquidos y gases. A través de la
toma de fotografías con una cámara especial que emplea luz láser acoplada a un ordenador, la distancia recorrida por partículas
individuales sembradas en un líquido o gas puede rastrearse mediante imágenes sucesivas. Luego, la DPIV permite que los investigadores
sigan el movimiento de las partículas imagen por imagen.

Para observar al colibrí en vuelo, el aire en un túnel de viento fue sembrado con partículas microscópicas de aceite de oliva, y se
capturaron imágenes digitales cada 300 microsegundos a medida que el pájaro flotaba alrededor de una fuente de alimento. Los golpes de
ala causaron que el aire circulase, lo que a su vez provocó el movimiento de las partículas flotantes de aceite. El análisis
informático de imágenes de la posición de cada partícula aceitosa en cuadros consecutivos permitió a los científicos reconstruir la
suspensión y las características asociadas con cada uno de los movimientos ascendentes y descendentes del ala.

Se dice que Igor Sikorsky, un nombre que es sinónimo de la invención del helicóptero, consideró el vuelo de los colibríes mientras
acometía numerosas modificaciones de diseño. Por consiguiente, sería natural que esta nueva descripción de la aerodinámica del colibrí
proveyera a los ingenieros de un modelo refinado para el desarrollo de futuros vehículos voladores autónomos en miniatura.

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