https://bodybydarwin.com
Slider Image

Els ratpenats utilitzen músculs minúsculs per arrossegar les ales durant el vol, i els drons podrien fer-se massa

2022

Les ales de ratpenat són coses poderoses

Els músculs prims i cabells incrustats a la pell de les ales permeten que ratpenats com aquest ratpenat de fruita jamaicana canvien la rigidesa i la curvatura de les ales en diferents punts del cop de l’ala. Aquesta observació podria ajudar a millorar el disseny de superfícies mecàniques de vol.

Quan un ocell o una ratapinyada agafa el vol, hi ha moltes coses més que un simple moviment de solapa. Aquesta és una part de la raó per la qual va trigar els humans a volar un temps tan increïble com un d’ells (podeu llegir més sobre aquí). El moviment físic és increïblement complex, amb una lleugera curvatura a les espatlles a l’alça i al baix. Després hi ha els ajustaments menors, els petits retocs que ajuden a l’animal a capbussar-se, s’encenen un xic i ràpidament s’encenen.

Els ratpenats estan únicament equipats per a això, que es mouen i remenen amb una precisió exacta per evitar obstacles, trobar pol·len i fruites, i agafar preses minúscules i erràtiques. Ho poden fer gràcies a les seves ales de membrana, que estan fetes de pell de pell estirada entre les mans, els avantbraços i les espatlles. La membrana atrapa l'aire com una planadora, els petits ajustaments poden igualar grans canvis en el vol. És bo des d’una perspectiva evolutiva, perquè utilitza menys energia. Però també costa controlar ales com aquesta; podeu xocar si no esteu atents.

Els ratpenats tenen una varietat de músculs febles i únics anomenats proprii plagiopatagiales incrustats a les seves membranes de l'ala. Els científics ho saben des de fa un segle, però ningú no ha explicat per a què serveixen.

Jorn Cheney, estudiant graduat a la Universitat de Brown i autor principal d’un nou treball sobre aquests músculs, va voler entendre-ho. Va pensar que podrien ser activadors importants que treballen junts per transformar-se i exercir força en una ala de ratpenat o sensors passius, permetent que un ratpenat senti la seva ala que s'estira i pot ajustar el seu patró de vol de forma segura.

Va utilitzar una fina capa de làtex líquid per unir minúsculs elèctrodes prims a les ales de tres ratpenats masculins de fruita jamaicana. Quan es van despertar de la seva anestèsia, van volar per un túnel de vent mentre Cheney els filmava a 500 fotogrames per segon. Aquí una mostra:

Va resultar que els músculs del PP eren absolutament crucials per al vol controlat de ratpenats. Es posen la tensió baixada d’un ratllat i es relaxen a l’alça, actuant de manera sincronitzada per endurir l’ala del bat. Fins i tot poden ajustar la seva flexió i relaxació segons la velocitat del ratpenat, com els engranatges de canvi. Quan els ratpenats volen ràpidament, els músculs s’estenen més aviat al cicle baixant. Tot plegat permet que el ratpenat ajuste el seu vol i que sigui molt ràpid.

Perquè els ratpenats tenen aquests músculs a les ales i, a més, els ossos que també poden controlar la forma general, poden adoptar qualsevol nombre de perfils, segons Cheney.

Aquesta és una troballa interessant pel bé de la biologia, però també té implicacions en els volants disparats per humans.

En un altre laboratori a Brown, els enginyers treballen en robots inspirats en ratpenats. L'estudiant graduat Joseph Bahlman va construir una ala de ratolí robot imprès en 3-D basada en la ratapinyada de fruites amb menys gossos i la va provar l'any passat. Aquesta ala incloïa una membrana elàstica estirada sobre "ossos" impresos de plàstic. Ara, l'equip està modificant el seu disseny per donar compte dels músculs especialitzats.

Aquest és un pom més que hem de girar ara, afirma el professor d'enginyeria Kenneth Breuer, que va escriure un document que l'acompanya a la investigació sobre els músculs. Per utilitzar aquestes ales de membrana i poder controlar les propietats de la manera que sospitem que els ratpenats fan servir aquests músculs és una gran oportunitat per als sistemes biomimètics.

Els articles apareixen en Bioinspiració i Biomimètics .

(h / t: David Orenstein i Brown Life Sciences)

La nostra millor defensa contra el temps espacial fa setmanes que està fora de línia

La nostra millor defensa contra el temps espacial fa setmanes que està fora de línia

Les calces de compressió potser no ajuden als músculs cansats

Les calces de compressió potser no ajuden als músculs cansats

La NASA gairebé mai va arribar a ser-ho.  La seva creació és una lliçó de poder polític.

La NASA gairebé mai va arribar a ser-ho. La seva creació és una lliçó de poder polític.