การศึกษาใหม่อาจสร้างแรงบันดาลใจให้วิศวกรการบินมีความยืดหยุ่นในการออกแบบมากขึ้น นั่นเป็นเพราะการโค้งงอและบิดของปีกที่ยืดหยุ่นและกระพือได้ของตั๊กแตนเป็นพลังในการบินระยะไกลที่ไม่ธรรมดาของแมลง เอกสาร วิทยาศาสตร์เปิดเผย เมื่อวันที่ 18 กันยายนบทเรียนจากตั๊กแตน รูปแบบการเคลื่อนที่ของอากาศที่เกิดจากตั๊กแตนบิน (คอลัมน์กลางและขวา) คล้ายกับรูปแบบอากาศที่ทำนายโดยคอมพิวเตอร์จำลอง (คอลัมน์ซ้าย) อากาศหมุนวนใต้ปีกของตั๊กแตนขณะที่ปีกเคลื่อนลงมาจากจุดเริ่มต้นของจังหวะ (แผงด้านบน) ไปยังจุดสิ้นสุด (แผงด้านล่าง)
ได้รับความอนุเคราะห์จาก SCIENCE / AAAS
แม้ว่านักวิจัยจะศึกษาวิธีที่แมลงและสิ่งมีชีวิตอื่นๆ บินมาเป็นเวลานานแล้ว แต่ “เรายังไม่เข้าใจหลักอากาศพลศาสตร์และสถาปัตยกรรมของปีกอย่างสมบูรณ์” ทอม แดเนียล จากมหาวิทยาลัยวอชิงตันในซีแอตเติล ผู้ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับเรื่องนี้ให้ความเห็น การศึกษาใหม่ แดเนียลกล่าวว่างานชิ้นใหม่นี้เผยให้เห็นลักษณะการบินของปีกที่กระพือและยืดหยุ่นได้
การวิจัยมุ่งเน้นไปที่การบินของตั๊กแตนศัตรูพืช ซึ่งเป็นแมลงที่มีชื่อเสียงในด้านรูปแบบการบินที่มีประสิทธิภาพ ถ้าแมลงปอเป็นเหมือนเครื่องบินขับไล่ ตั๊กแตนก็เหมือนกับช่วงทศวรรษที่ 747 ที่แผ่ขยายไปทั่วทวีป เอเดรียน โธมัส จากมหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด ผู้ร่วมวิจัยกล่าว สิ่งที่ตั๊กแตนขาดความว่องไว พวกมันชดเชยด้วยระยะทาง: แมลงสี่ปีกถูกสร้างขึ้นมาให้บินได้ครั้งละหลายร้อยไมล์
โทมัสและเพื่อนร่วมงานใช้กล้องความเร็วสูงเพื่อจับภาพรายละเอียดว่าปีกของตั๊กแตนSchistocerca gregaria เสียรูปอย่างไร เมื่อพวกมันกระพือปีกโดยการงอและบิด (การบิดคล้ายกับการยืดแขนของมนุษย์จะเริ่มโดยนิ้วหัวแม่มือชี้ขึ้นเล็กน้อยที่ด้านบนของพนัง จากนั้นแขนจะหมุนเพื่อให้นิ้วหัวแม่มือขนานกับพื้นตรงกลางพนังและต่อลงมาจนกระทั่งนิ้วหัวแม่มืออยู่ โทมัสชี้ไปที่พื้นเมื่อสิ้นสุดท่าดาวน์สโตรก)
ข้อมูลจากภาพการบินที่มีความละเอียดสูงทำให้นักวิจัยสามารถสร้าง
แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่เกือบจะสมบูรณ์แบบว่าปีกที่บิดงอและยืดหยุ่นนั้นขับเคลื่อนแมลงไปในอากาศได้อย่างไร ด้วยแบบจำลองในมือ โทมัสและทีมของเขาสามารถทำนายรูปร่างของกระแสอากาศรอบๆ ตั๊กแตนที่บินได้ กลุ่มควันเล็ก ๆ ที่ปล่อยออกมาใกล้กับตั๊กแตนบินแสดงให้เห็นการหมุนวนของอากาศคล้ายกับการหมุนวนที่แบบจำลองคาดการณ์ไว้ “เราสามารถตรวจสอบได้ว่ามันใช้งานได้จริงหรือไม่ และได้ผล” โทมัสกล่าว
ต่อไป นักวิจัยได้ปรับแต่งโมเดลของพวกเขาเพื่อจำลองการทำให้ปีกแข็งขึ้น และแยกกันเพื่อเลียนแบบการยืดรูปร่างโค้งของปีก เพื่อดูว่าการเปลี่ยนแปลงเหล่านั้นส่งผลต่อประสิทธิภาพการบินอย่างไร ในแบบจำลอง เมื่อตั๊กแตนมีปีกแข็งหรือตรง ประสิทธิภาพการบินลดลง ทีมงานพบว่า
การบินของแมลงรุ่นก่อนๆ ส่วนใหญ่อาศัยปีกที่แข็งและตรง มองเห็นผลกระทบที่สำคัญของความยืดหยุ่นและรูปร่าง โทมัสกล่าว “วิศวกรชอบสิ่งเหล่านี้ที่เรียบง่าย” เขากล่าว แต่การศึกษาใหม่นี้แสดงให้เห็นว่าปีกที่มีการปัดเพียงเล็กน้อยสามารถรับแรงกดอากาศได้มากขึ้นจากปีกแต่ละอัน
การศึกษานี้ให้หลักฐานการทดลองที่ดีว่าปีกที่ยืดหยุ่นได้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการบิน Robin Wootton จากมหาวิทยาลัย Exeter ในอังกฤษให้ความเห็น “นี่เป็นผลงานที่น่ารักโดยทีมงานที่ดีที่สุด ในมุมมองของผม ซึ่งกำลังทำงานอยู่ในสายงานนี้” เขากล่าว
การหารายละเอียดว่าตั๊กแตนและแมลงอื่นๆ บินอย่างไรอาจช่วยให้นักวิจัยออกแบบหุ่นยนต์บินขนาดเล็กได้ “มีความสนใจเพิ่มขึ้นในการสำรวจยานพาหนะทางอากาศขนาดเล็ก” แดเนียลกล่าว “การออกแบบของธรรมชาติอาจมีประโยชน์ในการสร้างวัตถุสังเคราะห์”
Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>> เว็บสล็อตแท้
