Sayap kelelawar robot mengungkapkan bagaimana mamalia terbang dan mengalahkan burung di permainan mereka sendiri

Kelelawar adalah mamalia terbang. Berpikir tentang itu. Berjuta-juta tahun setelah burung mengosongkan tulangnya untuk terbang, beberapa tupai pemakan serangga yang meluncur lahir dengan sedikit kelainan. Mungkin itu sesederhana sambungan ganda yang memungkinkan hewan itu mengangkat dan menurunkan lengannya saat meluncur, dan mungkin orang aneh itu bisa sedikit meningkatkan jangkauannya sebagai hasilnya. Jalur luar biasa yang diambil oleh fisiologi kelelawar sejak hari itu telah menghasilkan model terbang yang mungkin lebih efisien daripada burung. Itu benar: Mamalia menang lagi.

Untuk beberapa waktu, para insinyur telah bingung bagaimana kelelawar dapat menghasilkan begitu banyak daya angkat dan sedikit gaya hambat, dan bagaimana mereka dapat melakukannya dengan energi yang lebih sedikit daripada penerbang yang lebih terspesialisasi seperti ngengat atau burung. Eksperimen terowongan angin menawarkan wawasan, yang melibatkan kulit kasar yang membentang di antara empat jari utama sayap. Bahan sayap yang lembut memungkinkan kelelawar untuk melipat sayap dan menumpahkan udara dengan lebih efektif daripada burung, pada gerakan naik tertentu. Ini berarti bahwa gaya angkat yang dihasilkan saat gaya turun, yang ditambah dengan menggunakan jari untuk menangkup udara, tidak akan dibatalkan saat sayap kembali terangkat.

Minggu ini, tim peneliti memutuskan untuk menyingkirkan makhluk kecil yang tidak dapat diandalkan itu demi seekor solusi otomatis - seperti banyak orang Amerika, pengujian kelelawar ini telah melihat industri mereka dimekanisasi. Ilmuwan Brown University membangun sayap mekanis untuk secara tepat meniru struktur dan rentang gerakan benda nyata, dan untuk mengukur efek perubahan kecil pada gerakan tersebut. “Kami tidak dapat meminta kelelawar untuk mengepak pada frekuensi delapan hertz lalu menaikkannya menjadi sembilan hertz sehingga kami dapat melihat perbedaan yang dihasilkan,” kata Bahlman. 'Mereka tidak benar-benar bekerja sama seperti itu.'



Lihat video pekerjaan mereka, lengkap dengan tongkat gerak lambat, di bawah.

Dengan mengukur efek dari perubahan ini pada hampir setiap aspek penerbangan, dari tekanan internal hingga volume udara yang dipindahkan, para peneliti berharap untuk memahami tidak hanya bagaimana sayap kelelawar bekerja, tetapi prinsip mana yang dapat dinegosiasikan, dan seberapa banyak kita bisa. dapat merusak efek tanpa merusaknya. Mendidihkan inovasi evolusi kelelawar hingga tema mereka yang paling portabel akan menjadi bagian penting dalam menerapkan penelitian kelelawar ke area lain. Penelitian mereka berfokus pada lima aspek utama kinerja sayap: frekuensi mengepak, amplitudo kepakan, sudut sayap relatif terhadap tanah, waktu gerakan turun, dan sejauh mana sayap bisa terlipat ke belakang. Hal ini telah memberikan angka pada prinsip yang telah lama diamati dalam video penerbangan kelelawar: Menarik membran sayap robot selama gerakan naik, seperti yang dilakukan kelelawar, meningkatkan efisiensi aerodinamis sebesar 50%.

Apa yang disebut robotika biomimetik adalah bidang yang berkembang. Dulu dianggap agak dangkal untuk meniru alam, karena semua sains yang baik datang murni dari pikiran rasional. Belakangan ini, semakin banyak bidang yang mengapresiasi keanggunan inovasi evolusioner. Stanford, MIT, dan institusi terkemuka lainnya sekarang memiliki laboratorium yang didedikasikan untuk membuat robot yang memanfaatkan inovasi alam yang paling berguna. Dari bot tokek panjat dinding, bot burung camar terbang, hingga cheetah berkecepatan tinggi (video di atas), biomimetik sepertinya akan tetap ada.

Copyright © Seluruh Hak Cipta | 2007es.com