Abril de 201635Ciencia y Tecnología

Inspirados en el trabajo de los hermanosWright, cuyos diseños de avión intentabanimitar el vuelo de los pájaros, un equipo in-

ternacional de ingenieros y biólogos está estu-diando cómo hacen los pájaros para volar taneficientemente y utilizarán este conocimientopara construir aviones no tripulados con alasque, al igual que las de los pájaros, puedan cam-biar de forma.Los científicos, que recientemente recibie-ron una subvención de 6 millones de dóla-res de la Oficina de InvestigaciónCientífica de la Fuerza Aérea, primero pro-ducirán el análisis más detallado de vuelode pájaro jamás realizado para un proyectode ingeniería aeroespacial. El proyecto esdirigido por Daniel Inman, un profesor deingeniería aeroespacial de la Universidadde Michigan, con investigadores de las uni-versidades de Stanford y de California, LosÁngeles.Mientras los aviones modernos de alas rígi-das utilizan flaps y alerones para controlarel avión, los pájaros manipulan plumas yasea individuales o en grupo, creando super-ficies de control de vuelo sin desperdiciarenergía.“Con los nuevos materiales, las técnicas decontrol y de detección avanzada y métodosde la invención para la observación de lasaves en vuelo, nuestro equipo comenzará aaportar eficiencia y agilidad aviar a lasaeronaves”, dijo Inman.Una mayor eficiencia haría que los avionesa batería fueran más prácticos, ya quemuchos ahora dependen de combustiblesfósiles. El equipo explorará también si lasnuevas alas y colas podrían trabajar enpequeñas aeronaves tripuladas.En lugar de montar sensores en los pájarospequeños para medir el flujo de aire, pre-sión y otras fuerzas, David Lentink, profe-sor asistente de ingeniería mecánica en laUniversidad de Stanford, ha desarrolladoun sistema que mide las perturbaciones depresión en el aire alrededor del ave.“Es muy emocionante que podamos ahorapor fin estudiar el vuelo de las aves con unojo ingeniero”, dijo Lentink, que es tam-bién un biólogo. “Las fuerzas de resolucióntemporal en las alas, en combinación conlas mediciones de la forma del ala 3D a1.000 fotogramas por segundo, son clavepara descifrar cómo cambian de forma las

aves para controlar la fuerza aerodinámicaque generan”Otros biólogos en el proyecto montaráncámaras en las espaldas de especies de grantamaño como las águilas. Esto proporcio-nará vistas en primer plano de las alas delas aves al despegar, planeo, y aterrizaje. Eltercer grupo explorará cómo los músculosde las alas trabajan juntos para manipular laforma del ala.Los ingenieros investigarán una variedadde vías para la producción de alas cambian-tes. Pondrán a prueba los materiales quealteren la forma del ala en respuesta a estí-mulos tales como cambios de temperaturao corriente eléctrica. Los investigadorescreen que pueden montar estructuras que seasemejan al hueso y músculo en alas de lasaves a través de la impresión 3D.Para regular las formas de las alas, otrogrupo de ingenieros programará el ordena-dor de control utilizando técnicas que imi-tan las neuronas en el cerebro y desarrolla-rán sensores que pueden ser distribuidos através del ala como nervios. Estos reporta-rán los datos de flujo de aire y presión alordenador, información que los pájaros ins-tintivamente recogen y utilizan en vuelo.“La red neuronal biológica puede procesarseñales a una velocidad comparable a unsuperordenador con un peso de sólo unamillonésima parte y consumir una milloné-sima parte del poder”, dijo Yong Chen, unprofesor de ingeniería mecánica y aeroes-pacial en la UCLA. Los circuitos similaresal cerebro de Chen serán capaz de procesarde forma rápida y eficiente la informaciónde los sensores, usándolo para elegir lasmejores formas de ala para maniobrar laaeronave.El equipo de ingeniería incluye a DarrenHartl, un ayudante de profesor de investi-gación en ingeniería aeroespacial de laUniversidad de Texas A & M, que va adesarrollar componentes para cambiar laforma de las alas utilizando aleaciones conmemoria de forma. Inman y Henry Sodano,un profesor asociado de ingeniería aeroes-pacial de la U-M, explorarán nuevos mate-riales y formas de estructurar las alas. Fu-Kuo Chang, profesor de aeronáutica yastronáutica en Stanford, construirá siste-mas de detección distribuidos para las alas,en estrecha colaboración con Chen.

Douglas Altshuler, un profesor asociado dezoología en la Universidad de BritishColumbia en Canadá, estudiará retroali-mentación táctil en las aves y trabajará conLentink en el análisis de vuelo de pájaro.Richard Bomphrey, del Royal VeterinaryCollege en el Reino Unido, utilizará cáma-

ras para investigar cómo las aves alteran laforma de sus alas para controlar el vuelo.Graham Taylor, un profesor de biologíamatemática en la Universidad de Oxford enel Reino Unido, proporcionará los datosque él previamente ha recogido en el vuelode las aves. l

Ciencia y TecnologíaCientíficos continúan sueño de los hermanos Wrightconstruyendo mejores aviones con alas cambiantes

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