Sorpresas y paisajes

Fotografías de lo que veo por esos campos…

Alas y libélulas

Posted by Pele Camacho en 9 noviembre, 2011

Tras los intentos de “aquellos chalados en sus locos cacharros”, iniciados con el Flyer de los hermanos Wright allá por 1903, la aviación se perfeccionó en el siglo XX hasta un nivel inverosímil; cuesta creer que moles metálicas de tantas toneladas puedan levantar vuelo y mantenerlo a la velocidad que algunos aviones alcanzan, pero las alas del avión son capaces de transformar la fuerza bruta de motores y reactores en las dos fuerzas necesarias para volar: una para desplazarse -fácil de asociar al empuje del motor- y otra de sustentación, que es la clave para elevarse y mantenerse en el aire. La observación del vuelo y alas de las aves condujo al desarrollo y perfeccionamiento de las alas de los aviones, unas estructuras aerodinámicas fijas que, a partir de una cierta velocidad, obtienen la fuerza de sustentación necesaria para despegar, volar y aterrizar; pero esas estructuras fijas tienen complementos móviles como alerones, flaps, slats, spoilers… que, modificando los perfiles aerodinámicos de las alas, permiten giros, despegues y aterrizajes más fáciles y seguros. Aquí pueden ver un buen video del asunto:  El ala de un A320

Si en los inicios de la aviación solo se imitaron perfiles alares de aves, ello fue porque el análisis del vuelo de los insectos ha sido, hasta hace poco, algo menos que imposible por el tamaño de sus alas y la velocidad de sus movimientos; de hecho, como comenté en una entrada reciente que titulé “Megabishos” , hasta el año 2001 no se comprendía como algunos insectos podían volar. Ahora, con los avances de las técnicas de video en alta velocidad y de potentes sistemas de computación, ha sido posible estudiar y simular el movimiento de las alas y, por tanto, el vuelo de algunos insectos como las libélulas, cuyo vuelo se considera uno de los más complejos y perfectos de la naturaleza, gracias a la versatilidad y capacidad de adaptación de sus alas y músculos alares.

Calentando alas y motores: alas planas y músculos alares de un macho de Trithemis annulata

(Picar en las imágenes para verlas con más resolución)

Las alas de las libélulas tienen como base una membrana quitinosa transparente –hialina– compuesta por dos capas delgadas y adheridas entre sí como si fuesen una estructura bilaminar corrugada, lo que aumenta la resistencia de ambas capas y de la membrana alar resultante. La membrana alar está reforzada por una red de tubos quitinosos huecos denominados venas alares, pues por ellas fluye la hemolinfa que mantiene las alas desplegadas y da flexibilidad a la membrana bilaminar. Las venas están ramificadas y dan lugar a un amplio conjunto de pequeños interespacios alares denominados celdillas o celdas, reforzadas en sus contornos por la estructura de las venas que las rodean, al tiempo que las hacen ligeras y flexibles.

Alas alabeadas de un macho de Trithemis annulata

Las funciones que realizan las partes móviles de las alas de los aviones en sus giros, despegues o aterrizajes, no son más que adaptaciones mecánicas para modificar la aerodinámica del ala, emulando los cambios de posición y formas que adoptan las alas de las aves y los insectos. Las alas de las libélulas raramente son elementos planos, porque el movimiento y la forma de las alas de las libélulas no son iguales cuando vuelan rápido que cuando están como suspendidas en el aire o cuando quieren parar en alguno de sus posaderos: el vuelo depende, fundamentalmente, de la frecuencia o ritmo de batido de las alas, del ángulo de ataque o inclinación del ala y del recorrido angular del ala en su desplazamiento de aleteo. En muchas fotos de libélulas posadas se aprecia perfectamente la curvatura de un supuesto “plano alar” que, más bien, es una superficie arqueada o alabeada, como las palas de una hélice o los álabes de una turbina diseñada para aprovechar o crear el flujo de un fluido líquido o gaseoso: tanto unas como otras suelen tener mecanismos que cambian el ángulo de inclinación de las palas o álabes, algo que las aves y las libélulas hacen habitualmente con sus alas.

Macho de Anax ephippiger en vuelo: es fácil imaginar turbulencias, pero muy difícil explicarlas

Cuando las alas de una libélula mantienen un batido que puede llegar hasta unos 40 aletazos por segundo, dan lugar a una especie de remolinos, turbulencias o vórtices de muy compleja formulación matemática, pero que desde un punto de vista físico y funcional son la base de extraños fenómenos reales de sustentación y empujes aerodinámicos de gran importancia, pues su conocimiento y aplicación son de enorme interés tanto en aeronáutica como en los bólidos de Fórmula-1, por ejemplo.

Algunos estudios de los movimientos de las alas de las libélulas se han hecho depositando grupos de microgotas de pintura en determinados puntos de sus alas y filmando con cámaras de alta velocidad el movimiento de las alas, para hacer después un seguimiento de las secuencias de posiciones de cada microgota y, de ese modo, obtener una secuencia de las formas del ala en intervalos de tiempo muy cortos. Luego, con el soporte de complejos programas de computación y aplicando conceptos de aerodinámica, se deducen los vórtices, turbulencias o remolinos de empuje y sustentación que permiten hacer simulaciones y diseños de nuevos sistemas de vuelo o propulsión: así enseñan las libélulas a los homosapiens cómo mejorar sus técnicas de vuelo y los perfiles aerodinámicos de sus locos cacharros

Pero volar no es solo cuestión de alas; hay más…, hay más cosas junto a ellas que tienen buena parte en la gracia de sus vuelos… pero eso “Continuará en un próximo episodio

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10 comentarios to “Alas y libélulas”

  1. Caballa said

    Fantástica entrada amigo Pele, algo que había echado en falta en algún que otro artículo pero ahora te has superado…
    Muchas gracias por ilustrarnos. Esperaremos impacientes el próximo episodio…
    Un abrazo
    Arturo “Caballa”

  2. Klaus said

    Hola Pele. Muy interesante explicación de sus sorprendentes capacidades. Y buenas las fotos. Un abrazo – Klaus

    • Para entenderlas hay que estudiar más aerodinámica de la que soy capaz y más anatomía de la que puedo admitir… así que con unas pinceladas de hasta donde he llegado, esto es lo que ha salido.
      Noch einmal, Danke schön por tu interés y comentarios
      Un abrazo

  3. Tenía esta entrada aparcada para leerla con calma en un rato de asueto. Como siempre, no me ha defraudado. Cuánta complejidad macho, en unos bichos en los que casi nadie repara ni se fija… la Natura nunca dejará de sorprendernos.

    ¿Crees que nuestras sotisficadas máquinas conseguirán alguna vez superar a estas pequeñas maravillas, y ser más eficientes que ellas? yo no lo tengo claro, por muchos esfuerzos, avances tecnológicos y dinero que se invierta en ello…

    Un saludete, esperamos con ansia la próxima ventanita al conocimiento odonatero

    • Hola, Rafa
      Es que los homosapiens van muy estresaos y se pierden lo mejor de esa peli que es la admirable vida natural…

      No, no creo que ninguna máquina hecha por homosapiens sea capaz de igualar el cerebro de una mosca, aunque sean capaces de poner cachivaches en la Luna… y el cerebro es lo que controla alas y más cosas de cualquier bichejo.

      Saludos

  4. valentina said

    son hermosas pero la cara es fea el color es maravillosa

    • Vale, vale, … Valentina
      Hola, Vale
      Gracias por tu comentario, que me recuerda aquel del oso … “cuanto más feo, más hermoso” 😉 😉
      Si te parecen hermosas y maravillosas, eso ya es bastante y, cuando las mires unas cuantas veces más, probablemente no te parezcan tan feuchas… y si te lo siguen pareciendo, pues rebien, porque algún bisho nos tiene que parecer feo… ¿no?
      Saludos

  5. Yeniffer De La Hoz said

    Hola pele

    Muchas gracias por la información que has suminnistrado, actualmente estoy trabajando en un proyecto de inverstigación de la Universidad acerca de el vuelo de las libelulas y los avances tecnologicos, me podrias referenciar articulos o libros donde pueda encontrar mas información?

    Te lo agradeceria de corazón.

    • Hola, Yeniffer
      Te responderé con lo poco que sé en unos días.
      Supongo que conoces el libro “Dragonflies Behavior and Ecology of Odonata”, de Philip Corbet. Es bastante caro, pero es de lo mejor que se ha escrito.
      Saludos

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