Un Argentin portera les drones à leur puissance maximale en résolvant l’énigme de Darwin

Si Guido Kaczka demandait à un participant de Les 8 étapes Si vous devinez ce qu’est un « véhicule aérien sans pilote », vous répondriez probablement « drone » et vous auriez raison ; Mais si je disais “chauve souris» devrait également monter d’un cran.

C’était du moins l’esprit de la réalisation la plus récente du La science argentinequi étudie tous les détails du mécanisme qui permet au chauves-souris (qui sont des mammifères, pas des oiseaux) non seulement volent simplement, mais développent l’un des systèmes aérodynamiques les plus sophistiqués qui existent dans le règne animal. Mais pour quoi?

Pour que les drones du futur puissent être perfectionnés et atteindre leurs prouesses maximales en vol sans pilote, en les imitant.

Un scientifique de CONICETformé à l’Université nationale de Tucumán et titulaire d’un postdoctorat au Musée américain d’histoire naturelle (New York), a dirigé l’équipe de travail de chercheurs étudiant le passé évolutif des chauves-souris primitives (chiroptères) pour améliorer leur technologie.

Norberto Giannini, Il s’agit de lui, il fait l’actualité dans le monde scientifique pour avoir dirigé l’article publié il y a quelques jours dans le prestigieux organe de diffusion des avancées scientifiques internationales, Communications Biology, qui appartient au groupe Nature.

UAV, un acronyme qui vient de l’anglais “véhicule aérien sans pilote”plus communément appelé drones, sont de plus en plus un outil technologique avec de plus grandes applications, depuis la localisation ou le sauvetage dans des zones inaccessibles jusqu’à l’industrie de guerre. Les avoir comme modèle de compétence aérienne est le nouvel objectif de l’ingénierie aéronautique.

Drones actuels

« Les drones, comme les petitsLes Paratos qui sont sur Mars sont très durs toujours“explique Giannini, docteur en sciences biologiques et chercheur principal du CONICET dans l’unité d’exécution de Lillo, qui a dirigé une équipe internationale de scientifiques dédiée à révéler comment les chauves-souris ont commencé à voler dans la préhistoire, un mystère qui jusqu’à présent n’avait pas trouvé d’explication. et que pourrait désormais ouvrir la porte au développement de drones et de machines bien plus sophistiquées que celles connues jusqu’à présent.

Ils ont volé sa piscine et avec un drone il a détecté que le voisin l’installait sur son terrain

Bien que la pandémie les ait laissées dans une très mauvaise position et qu’elles ne soient pas appréciées des gens ordinaires, les chauves-souris sont le modèle parfait d’aérodynamique. Ce sont les seuls mammifères volants et constituent l’un des trois exemples naturels de l’évolution du vol motorisé.

“Ptérosaures, oiseaux et chauves-souris Ce sont les seuls vertébrés capables de voler propulsé, c’est-à-dire de battre des ailes – explique Giannini dans une publication du CONICET – et comparés aux insectes, ils sont beaucoup plus grands. Mais les chauves-souris d’aujourd’hui ont un vol très sophistiqué, car leur appareil alaire est très évolué et elles possèdent de nombreux détails de fonctionnement. Nous recherchons la plus ancienne chauve-souris fossile jamais découverte, pour voir comment elle a commencé à voler. “Comment a-t-il fait cette première transition du vol à voile au vol.”

Dans L’origine des espèces (1859), Charles Darwin avaient théoriquement postulé que les chauves-souris étaient passées du vol plané au vol dans les airs. Aujourd’hui, nous savons que cela s’est peut-être produit grâce à des mutations dans la main qui lui ont donné une forme de paume et une forme allongée, de telle sorte qu’elle s’est intégrée dans un Plan de construction (plan de construction) d’un planeur préexistant.

Pour la première fois, l’équipe du Dr Norberto Giannini a réussi à vérifier cette théorie en combinant trois avancées scientifiques :

• disposer d’un modèle informatique suffisamment adapté pour simuler le vol de chauves-souris primitives;
• possède le plus ancien fossile de chauve-souris jamais enregistré : Onychonycteris finneyiqui a vécu Il y a 52 millions d’années, au début de l’Éocène. Il n’existe que deux fossiles, trouvés en 2008 et conservés au Canada et à New York ;
• imiter l’atmosphère de cette époquebeaucoup plus dense que l’actuel, afin d’établir les mécanismes impliqués dans l’évolution du vol motorisé chez les mammifères dans l’environnement dans lequel ils vivaient.

« Les oiseaux et les mammifères volent en battant des ailes, en bougeant leurs ailes et en se propulsant dans les airs. Contrairement à d’autres espèces planantes, comme l’écureuil volant, les chauves-souris utilisent leur force musculaire et leurs ailes. Cette transition est biomécaniquement très exigeante, elle est difficile », explique Giannini.

“La chauve-souris a développé son vol avec l’un des systèmes aérodynamiques les plus sophistiqués du règne animal.”

« Les défis du milieu aérien pour le vol sont nombreux d’un point de vue biomécanique. L’animal doit vaincre la gravité, les risques de crash, de chute. De plus, l’air est un fluide mince comparé à l’eau, il est donc difficile de l’utiliser pour se déplacer. Voler, c’est transmettre de l’énergie dans l’air d’une manière spécifique. La même chose se produit avec un poisson qui nage dans l’eau, mais le milieu fluide est plus facile à exploiter du point de vue de la force que l’animal peut exercer sur le milieu. La nageoire d’un poisson peut être très petite, tandis que l’aile d’un mammifère est relativement très grande. Une très grande structure anatomique est nécessaire. Évolutionnellement, atteindre ce point est très difficile. C’est un des problèmes que s’est posé Darwin, qui parlait de la difficulté de cette transition, et que nous avons pu vérifier. Nous montrons que la chauve-souris fossile clé, Onychonycteris finneyi, était capable de glisser et de battre des ailes. Une caractéristique qui conforte l’hypothèse actuelle du vol plané sur les origines du vol des mammifères pour des raisons aérodynamiques », ajoute Giannini.

“Nous pouvons souligner une validation de la théorie darwinienne selon laquelle l’origine du vol passait d’un planeur à un volant”, ajoute le scientifique. «Cela signifie que d’autres théories sont affaiblies, qui postulaient que l’origine du vol chez les chauves-souris pourrait provenir du sol, qui postulaient que les animaux couraient vite jusqu’à ce qu’ils acquièrent de la vitesse et finissent par se lever et voler comme c’est admis aujourd’hui pour les oiseaux.

Dans ‘L’origine des espèces’Darwin se demandait théoriquement si les chauves-souris étaient passées du vol plané au vol dans les airs. »

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« Chez les chauves-souris, cela est très improbable, car leurs membres sont structurellement différents et elles ne peuvent pas courir. L’air est nécessaire pour circuler à travers les ailes. Ce sont les ailes qui créent la différence de pression qui produit la portance. L’énergie nécessaire au mouvement des ailes provient des muscles eux-mêmes qui battent l’air. Il l’air passe à travers les ailes et c’est là que se produit la portance, la force aérodynamique qui le maintient dans ce vol en palier. Nous démontrons que la force musculaire estimée pour le fossile est suffisante pour cette anatomie, aussi bien dans des conditions normales qu’hyperdenses. Et vous pouvez également planifier, c’est ce qui unit les deux systèmes », explique Giannini.

Grâce à leurs déductions, les scientifiques ont également observé que « la transition de la glisse au vol Cela aurait même pu arriver avant. Bien que nous ayons découvert que dans une atmosphère hyperdense, ils pouvaient déjà voler, on peut voir que la transition se serait produite dans une structure encore plus primitive que celle que nous observons dans le fossile. C’est-à-dire qu’un animal planeur plus primitif aurait pu précéder ce fossile, qui est passé au vol », explique le Dr Giannini.

Qu’est-ce qui va continuer alors ? « Ce que nous voulons maintenant, c’est tester ces résultats avec une vraie version robotique, pas un modèle informatique. Nous voulons vérifier dans la réalité physique ce que nous avons vu théoriquement », anticipe le scientifique. Et il y aura sûrement d’autres nouvelles.

MM/JE