Washington EFE El zig zag de los animales cuando caminan o vuelan aumenta su estabilidad y capacidad de maniobra, algo que a menudo los textos de ingeniería describen como imposible.
Ya los biólogos se habían preguntado por qué los animales se desplazan en direcciones que no apuntan hacia su meta y cuando un ingeniero diseña un robot evita que este haga esos movimientos que desperdician energía y tiempo.
Cuando un animal o un vehículo es estable resiste los cambios de dirección, pero si es inestable va a tener mayor capacidad para cambiar pronto de dirección. En general, los ingenieros presumen que un sistema puede contar con una propiedad o la otra, pero no ambas.
Sin embargo, un estudio liderado por ingenieros de la Universidad Johns Hopkins (EE. UU.), y publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences , concluyó que ese desplazamiento en zigzag en animales no constituye un desperdicio porque les brinda tanto estabilidad como capacidad de maniobra.
“Los animales, a menudo, son mucho más inteligentes en su funcionamiento mecánico. Con el uso de un poquito de energía adicional controlan las fuerzas opuestas que crean durante esos breves cambios de dirección y eso aumenta tanto su estabilidad como su maniobrabilidad cuando nadan, corren o vuelan”, señaló Noah Cowan, profesor de Ingeniería Mecánica en Johns Hopkins e investigador principal del estudio.
La investigación surgió a partir de la observación de los movimientos del pequeño pez cuchillo de cristal (Sternopygidae), que mide unos diez centímetros de largo y prefiere ocultarse en tubos u otros sitios para evitar a los predadores en la cuenca de la Amazonía.
En un laboratorio, el equipo filmó al pez para estudiar cómo usa sus aletas para mantenerse en esos tubos aún cuando había un flujo sostenido de agua en la pecera.
“Lo que es obvio, de inmediato, en los videos en cámara lenta es que el pez mueve constantemente sus aletas para producir fuerzas opuestas. El mecanismo es más bien contra intuitivo, como dos hélices propulsoras que empujan una contra la otra”, explicó Eric Fortune, profesor de ciencias biológicas en el Instituto de Tecnología de Nueva Jersey y coautor del artículo científico.
El equipo desarrolló un modelo matemático que indicó que este mecanismo permite que el animal mejore a la vez la estabilidad y la maniobrabilidad.
Los investigadores probaron la certeza de este modelo en un robot que imitó los movimientos de las aletas del pez.
Las fuerzas mutuamente opuestas que ayudan a que el pez cuchillo de cristal sea a la vez estable y con capacidad de maniobra pueden hallarse asimismo en el comportamiento de los colibríes y las abejas cuando se mantienen casi en un mismo sitio en el aire.