Mais de 2 mil microfones desvendaram o mistério do zunido dos beija-flores

O nosso mundo é extremamente diverso e amplo. Há diversidade em tudo, desde os povos, culturas, à fauna e à flora. A prova disso que estamos falando é o reino animal, inclusive é o mais fácil de perceber tudo isso. Existem animais de todos os tipos, tamanhos e com funções diferentes. Uma das maiores evoluções desde os tempos passados foi a dos pássaros. Esses “donos” do céu conseguem encantar qualquer um com suas cores, tamanhos e voos acrobáticos. Existem mais de 10 mil espécies de pássaros no mundo. A variedade é imensa, e existem pássaros de todos os tamanhos. Indo do enorme avestruz até o pequeno beija-flor abelha.

Zumbido

O beija-flor faz um zumbindo agradável quando ele está na frente das flores se alimentando. No entanto, só agora ficou claro como as asas desse pássaro conseguem fazer o som harmônico enquanto elas batem a impressionantes 40 vezes por segundo.

Para conseguir desvendar esse mistério, os pesquisadores a Universidade de Tecnologia de Eindhoven, da Universidade de Stanford e Sorama observaram, de forma meticulosa, os beija-flores. Eles usaram 12 câmeras de alta velocidade, seis placas ressão e 2.176 microfones durante três dias.

Por conta da matemática complexa, a equipe levou quatro anos, mas finalmente conseguiu medir, pela primeira vez, a origem do som que é gerado pelas assas dos beija-flores.

Os pesquisadores descobriram que as asas emplumadas, macias e complexas do pássaro, geram sons de uma maneira parecida com os insetos. Essas novas observações podem ajudar a fazer dispositivos, como ventiladores e drones, mais silenciosos.

Origem

O zumbido do beija-flor tem origem na diferença de pressão entre a parte superior e a parte inferior das asas, que mudam tanto em magnitude como na orientação conforme as asas vão batendo para frente e para trás. E essas diferenças de pressão sobre as assas são essenciais. Até porque são elas que dão a força aerodinâmica fluida que faz com que o beija-flor fique parado no ar.

Ao contrário de outros pássaros, a asa do beija-flor gera uma força aerodinâmica forte durante o movimento da asa para baixo e para cima. E levando em consideração que as diferenças de pressão por conta da elevação e força de arrasto na asa contribuem para o som, é visto que a diferença de pressão da elevação para cima é a principal fonte do zumbido.

Os cientistas estudaram seis beija-flores de Anna para chegar a um modelo. Essa é a espécie mais comum em volta da universidade de Stanford. Eles fizeram os pássaros beberem água açucarada de um flor falsa em uma câmara de voo especial. Em volta dessa câmara estavam câmeras, microfones e sensores de pressão, que não eram visíveis para os pássaros.

Análise

Todo esse equipamento foi configurado para gravar, de forma precisa, cada batida de asa enquanto o animal pairava na frente da flor. E seis placas de pressão altamente sensíveis gravaram as forças de elevação e arrasto que foram geradas pelas asas no movimento para cima e para baixo.

Então os pesquisadores finalmente condensaram seus dados em um modelo simples acústico 3D. Esse tipo de modelo geralmente é usado na aeronáutica, mas ele foi matematicamente adaptado para o bater de asas dos beija-flores.

Esse modelo prevê o som que asas emitem, não somente o zumbido do beija-flor. Ele prevê também o som de outros pássaros e morcegos, o zumbido de insetos, e até mesmo o barulho que robôs com asas geram.

Por mais que não tenha sido o foco do estudo, esse conhecimento podem ajudar a melhorar os rotores de aeronaves e drones. Além de ventiladores de laptop e aspiradores de pó.