Cómo las alas flexibles de los murciélagos revolucionarán el vuelo de los drones
Investigadores descubren cómo las alas flexibles, inspiradas en murciélagos, mejoran la eficiencia aerodinámica de los drones. Este avance promete revolucionar la tecnología de vuelo, optimizando el rendimiento y reduciendo el consumo energético.
Por Enrique Coperías
En 1934, el entomólogo francés Antoine Magnan planteó que las abejas no deberían poder volar debido al tamaño teóricamente insuficiente de sus alas para generar la sustentación adecuada.
Sin embargo, el avance de las cámaras de alta velocidad de la tecnología moderna reveló el verdadero secreto de su vuelo: el vórtice de borde de ataque. Este fenómeno, donde el aire se enrosca alrededor del borde de las alas en movimiento, crea una zona de baja presión que impulsa la sustentación necesaria.
En contraste, los murciélagos, con sus alas de membrana flexible, vuelan tan eficientemente como los insectos e incluso más. Investigaciones han demostrado que algunos quirópteros gastan hasta un 40% menos de energía que las polillas de tamaño similar.
En un estudio del Laboratorio de Diagnóstico de Flujos Inestables de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL), en Suiza, se exploró cómo las alas extremadamente flexibles pueden mejorar la aerodinámica.
La flexibilidad de las alas debe ser óptima
Utilizando una membrana de silicona altamente deformable, los investigadores descubrieron que estas alas curvadas no generan vórtices como las alas rígidas, sino que permiten que el aire fluya suavemente a lo largo de su superficie, lo que aumenta significativamente la sustentación y la eficiencia.
«El hallazgo clave es que la sustentación adicional no proviene de un vórtice en el borde de ataque, sino del flujo que sigue la curvatura natural de las alas de membrana», explica Alexander Gehrke, investigador en la Universidad Brown y autor principal del estudio, que ha sido publicado en el Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Gehrke señala que la flexibilidad de las alas debe ser óptima; demasiada flexibilidad puede reducir el rendimiento.
Así funciona el ala inspirada en la de los murciélagos desarrollada por ingenieros del EPFL. Cortesía: EPFL UNFOLD
Una alas de interés para biólogos e ingenieros
Para estudiar el flujo alrededor de estas alas, los investigadores montaron la membrana flexible en un marco rígido con bordes rotativos, y usaron partículas de poliestireno como trazadores en agua para visualizar el flujo. «Gracias a la deformación de la membrana, el flujo sigue la curvatura del ala sin formar vórtices, lo cual aumenta la sustentación de manera natural», comenta Karen Mulleners, directora del laboratorio.
Los resultados no solo interesan a los biólogos, sino también a ingenieros. Además de drones más eficientes, estas investigaciones podrían aplicarse para mejorar turbinas eólicas y recolectores de energía de mareas, aprovechando el diseño inspirado en la naturaleza para optimizar el rendimiento en diversas condiciones meteorológicas.
«Comprender cómo la deformación de las alas afecta el vuelo estacionario es crucial —comenta Gehrke. Y añade—: Con estos experimentos de inspiración biológica, podemos aprender de la naturaleza para diseñar vehículos aéreos más eficientes y adaptables, especialmente en drones que enfrentan desafíos aerodinámicos a escalas pequeñas».
Esta investigación sugiere que replicar el vuelo de los murciélagos con alas de membrana en drones podría mejorar significativamente su estabilidad y capacidad de carga, ofreciendo una solución innovadora para aplicaciones futuras en tecnología aérea. ▪️
Información facilita por la EPFL
Fuente: A. Gehrke, K. Mulleners. Highly deformable flapping membrane wings suppress the leading edge vortex in hover to perform better. PNAS (2025). DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2410833121
