Zoek naar libellen voor betere drones

Update: 30 april 2021
Zoek naar libellen voor betere drones

"Libellen zijn buitengewoon efficiënt in alle vlieggebieden", zei UniSA-professor Javaan Chahl. “Ze kunnen snel draaien bij hoge snelheden en opstijgen terwijl ze meer dan drie keer hun eigen lichaamsgewicht dragen. Ze zijn ook een van de meest effectieve roofdieren van de natuur, waarbij ze hun prooi richten, achtervolgen en vangen met een slagingspercentage van 95%. "

De vleugels zijn lang, licht (2% van het gewicht van het insect) en stijf, met een hoge luchtweerstandverhouding voor superieure aerodynamische prestaties.

Intacte libellen zijn notoir moeilijk te vangen, zei de universiteit, die het team leidde om andere bronnen te ontginnen - waaronder een optische techniek om de vleugelgeometrie van niet-aanraakbare museumexemplaren van buiten hun vitrines te fotograferen, van waaruit 3D-modellen van de vleugels van 75 verschillende soorten libellen werden gereconstrueerd.

In combinatie met eerder onderzoek en wiskundige modellen werden veel subtiliteiten ontdekt: zoals de manier waarop golvingen in de dunne vleugels de vleugelstijfheid verbeteren, maar ook de luchtstroom behouden bij hogere aanvalshoeken dan mogelijk zou zijn met een platte vleugel; en het effect van de buik: "Hun lange buik, die ongeveer 35% van hun lichaamsgewicht uitmaakt, is ook geëvolueerd om vele doelen te dienen," zei Chahl. Het herbergt het spijsverteringskanaal, is betrokken bij de voortplanting en de buik speelt een cruciale rol bij hun vliegvermogen - het helpt bij balans, stabiliteit en manoeuvreerbaarheid. "

De onderzoekers geloven dat een drone die eruit ziet als een libel veel taken kan uitvoeren, waaronder het verzamelen en afleveren van lastige, ongebalanceerde ladingen, veilig opereren in de buurt van mensen, het verkennen van delicate natuurlijke omgevingen en het uitvoeren van lange bewakingsmissies.

Het werk is gepubliceerd in het tijdschrift Drones als 'Biomimetische drones geïnspireerd door libellen zullen een systeemgebaseerde benadering en inzichten uit de biologie vereisen'. Deels een bespreking van bestaand onderzoek, deels origineel onderzoek en deels wiskundige analyse, het artikel is uitgebreid, duidelijk geschreven en kan zonder betaling worden geraadpleegd.