L’atterrissage d’une chauve-souris est une des plus remarquables acrobaties de la nature. Ce mammifère ailé peut se retourner et venir se reposer suspendus la tête la première, le tout en quelques secondes.
La façon dont est réalisée cette cascade est longtemps restée un mystère, notamment parce que les chauves-souris ont les ailes les plus lourdes, comparativement au poids de leur corps, du monde animal (volant). Leurs ailes sont, comme nos mains, des assemblages lourds d’os, de muscles, d’articulations, de tendons et de peau et il se trouve que c’est ce surpoids qui leur permet d’exécuter de telles manœuvres.
Une nouvelle étude menée par des biologistes et des ingénieurs de l’université Brown(Etats-Unis) estime que les chauves-souris sont les maitres de l’inertie. Tout comme un patineur artistique replie ses bras près de son corps pour augmenter la vitesse de sa rotation, les chauves-souris tournent la tête vers bas en ajustant leurs ailes relativement lourdes. Elles rétractent une aile et étendent l’autre. Les chercheurs ont découvert cela en filmant des chauves-souris avec des caméras vidéo à haute vitesse, en utilisant la capture de mouvement et par le biais d’une modélisation informatique sophistiquée pour donner ça (à partir de l’étude) :
Cinq chauves-souris, de deux espèces différentes, ont été filmées individuellement. Après avoir été formée, chacune devait tenter d’atterrir dans un coin spécifique du plafond d’un laboratoire, devant les caméras. Les chercheurs ont ensuite estimé les changements dans l’inertie en mesurant la masse d’une aile de chauve-souris disséquée, pesant les 32 pièces qui la composent afin de comprendre comment le mouvement aurait une incidence sur l’inertie de la chauve-souris.
Analysée à 1000 images par seconde, il est devenu clair que les chauves-souris réorientaient rapidement leurs corps, en étendant le battement de leur aile droite tout en rétractant celle de gauche, les obligeant à rouler. Ainsi, elles utilisent la masse de leurs ailes, au lieu de compter sur l’aérodynamique.
Les chercheurs ont ensuite utilisé des simulations informatiques pour confirmer que l’effet qu’ils voyaient était dû à l’inertie plutôt qu’à l’aérodynamique. Ils ont utilisé la capture de mouvement pour enregistrer ceux des chauves-souris et ils ont ensuite rejoué ces mouvements grâce à une simulation informatique dans lequel les effets des différentes forces pouvaient être activés ou non. Lorsque la simulation a été effectuée avec les forces aérodynamiques désactivées, les chauves-souris virtuelles étaient encore capables de recréer le mouvement.
De même, les modèles ont permis la manipulation des paramètres de masse de l’aile. Les chercheurs ont de nouveau lancé la simulation avec la masse de l’aile réduite aux proportions d’une mouche des fruits, qui ont des ailes très légères. Cette simulation a montré que la rotation de l’atterrissage n’était pas possible en l’absence des forces aérodynamiques.
Présentation des résultats :Cette constatation pourrait être appliquée à des robots volants, un jour…
Comment les chauves-souris arrivent-elles à atterrir la tête en bas / les pieds en l’air ?
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