Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Elektronik

PigeonBot bringer fly tættere på fjer-flyvning

Forskere ved Stanford University sagde, at de havde undersøgt vingerne på almindelige duekadavere, brugte derefter deres fund til at bygge en radiostyret robot med vinger lavet med 40 rigtige fjer

Siden begyndelsen af ​​luftfartstiden, opfindere har bestræbt sig på at bygge fly, der flyver lige så hurtigt som fugle, hvis morfable vinger giver mulighed for hurtigere, strammere sving og mere effektiv glidning.

Den drøm var et skridt tættere på virkeligheden torsdag, efter at forskere ved Stanford University meddelte, at de havde undersøgt vingerne på almindelige duekadavere, brugte derefter deres fund til at bygge en radiostyret "PigeonBot" med vinger lavet med 40 rigtige fjer.

"Luftfarts- og materialteknikere kan (nu) begynde at gentænke, hvordan de kan designe, fremstille og kontrollere materialer og vinger, der morfer lige så behændigt som fugle gør, "sagde David Lentink, en adjunkt i maskinteknik ved Stanford og seniorforfatteren af ​​to artikler, der beskriver resultaterne i tidsskrifterne Videnskab og Science Robotics .

Alle dyr med fire lemmer, herunder dinosaurer, udviklet sig fra en forfader, der havde fem cifre for enden af ​​dets lemmer, som blev til hænder, poter, svømmefødder, eller vinger over tid.

Moderne fugle beholdt tre cifre, eller fingre. Ved at studere duefingerne i en vindtunnel, forskerne fandt ud af, at håndled og fingeraktion gav fin kontrol over fjerplacering, vingespænd, og område.

I flyvningstest, manipulation af håndled og fingre påbegyndt stabile drejemanøvrer i snævre vinkler, som forskerne sagde, gav nogle af de første beviser på, at fugle primært bruger disse cifre til at styre i flugt.

Video af PigeonBot, der gør sving ved hjælp af asymmetrisk vingeformning. Kredit:Lentink Lab / Stanford University
Video af PigeonBot, der manøvrerer luften ved hjælp af symmetrisk vingeformning. Kredit:Lentink Lab / Stanford University

Holdene borede også ind i mekanikken i, hvordan fugle forvandler deres vinger, at finde, at tilstødende flyvefjer klæber sammen for at danne en kontinuerlig vinge ved hjælp af en kroglignende mikrostruktur, der fungerer som velcro.

Den låste sammen, da vingen udvidede sig, gled derefter løs igen, da vingen trak sig sammen, styrke den forlængede vinge og gøre den modstandsdygtig over for turbulens.

Og de fandt, at strukturerne var til stede i de fleste andre fuglearter undtagen ugler, hvilket tillod dem at flyve mere lydløst.

Lentink tilføjede, at de velcrolignende strukturer, kendt under deres tekniske navn som "lobate cilia, "kunne have en bred vifte af mode, medicinske og rumfartsapplikationer, som han og kolleger så på som et område for fremtidig forskning.

B-roll video af PigeonBot flyvetest. Kredit:Lentink Lab / Stanford University
Video af den støjende løsrivelse af due fjer, sammenlignet med løsrivelse af fjer fra ladenuglen, en stille flyger. Kredit:Lentink Lab / Stanford University
Video af morphing PigeonBot -vingens reaktion på fleksion og forlængelse af håndled og fingervinkel i en vindtunnel. Kredit:Lentink Lab / Stanford University
Video af den forvandlede PigeonBot -fløj i en vindtunnel på forskellige turbulensniveauer. Kredit:Lentink Lab / Stanford University
Video af støjende løsrivelse af skaldede ørnefjer. Kredit:Lentink Lab / Stanford University
B-roll video af vindtunneltests ved hjælp af PigeonBot. Kredit:Kurt Hickman og Lentink Lab

© 2020 AFP




Varme artikler