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Deconstrucción del pasaje del colibrí

Hola y mil gracias por leerme. En el teclado Simón Sánchez y en el día de hoy te voy a hablar sobre Deconstrucción del pasaje del colibrí

¿Alguna vez te has preguntado cómo un colibrí puede flotar en el aire, apareciendo por un momento desafiar las leyes de la gravedad? No estas solo. El ingeniero mecánico de la Universidad de Vanderbilt, Haoxiang Luo, tuvo acceso a la supercomputadora Lonestar de XSEDE para ejecutar simulaciones en 3D del vuelo de un colibrí en un intento por deconstruir sus misteriosos poderes.

El escritor científico Jorge Salazar detalla la investigación de Luo en un reciente artículo en el sitio web de TACC. La ciencia también tiene aplicaciones en el mundo real: para el desarrollo de micro vehículos aéreos no tripulados.

Luo realizó simulaciones por computadora de los patrones de flujo tridimensionales creados al bombear las alas del colibrí usando la supercomputadora Lonestar del Texas Advanced Computing Center.

«Usamos Lonestar de TACC tanto para el tiempo de CPU como para el almacenamiento de datos», dijo Luo. «La excelente potencia informática nos permitió completar las simulaciones en un tiempo razonable».

Se sabía que la fuerza vertical de las alas es igual al peso corporal del ave, pero aún quedaba mucho por descubrir.

El equipo de investigación utilizó una cámara de alta velocidad, que capturó 1.000 fotogramas por segundo, para registrar el vuelo de una hembra de colibrí garganta de rubí entrenada. Se aplicó pintura no tóxica en pequeños puntos en los bordes delantero y trasero de las alas, lo que permitió que un programa de MATLAB trazara puntos en el espacio y el tiempo.

«Las características de la fuerza instantánea se desconocían anteriormente», dijo Luo. “También lo fue el flujo tridimensional despertado por el pájaro. Somos el primer grupo capaz de cuantificar directamente las fuerzas variables en el tiempo dentro de un ciclo de carrera «.

El experimento muestra que existe una relación entre el movimiento de las alas, la fuerza que produce ese movimiento y la potencia consumida al batir las alas, explica Salazar.

A pesar de la pequeña estatura del pájaro, este fue un esfuerzo de procesamiento extremadamente intensivo, de ahí la necesidad de una supercomputadora de clase ejecutiva.

«Para un colibrí con una envergadura de solo 10 centímetros, la aerodinámica inestable es lo suficientemente compleja como para requerir millones de puntos para resolver los muchos, muchos remolinos diminutos movidos por las alas: el pájaro está esencialmente volando en un océano. de remolinos. Por lo tanto, se necesitan algoritmos eficientes y computación de alto rendimiento para este trabajo ”, dijo Luo.

Luo y sus colegas planean expandir su estudio de colibrí para ver cómo realiza otras maniobras aéreas. Los ingenieros mecánicos esperan aplicar sus hallazgos a las aeronaves artificiales, mientras que los biólogos están interesados ​​en cómo ha evolucionado la capacidad de vuelo con el tiempo y en diferentes especies animales.

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