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Ciência e Saúde

Cientistas aprendem com voo silencioso das corujas

A ciência imita a natureza. Além de fornecer inspiração para a construção de aviões com menos ruído, aves noturnas podem ser chave para sistemas de vídeoconferência mais eficientes: corujas dominam o "efeito coquetel".

O termo "biônica" designa o ramo da ciência que imita características da natureza, e um animal que tem muitas lições a dar nesse sentido é a coruja. Os pesquisadores da Escola Superior Técnica da Renânia-Vestfália (RWTH, na sigla em alemão), na cidade de Aachen, interessam-se em especial pela forma silenciosa como as aves planam em sua caça a camundongos.

"As corujas caçam à noite, quando as informações visuais são restritas", explica o biólogo Thomas Bachmann. "Por isso, são especializadas em detectar a presa através da audição. E isso só funciona se fizerem o mínimo de ruído ao voar."

Eulen Bionik Dr. Thomas Bachmann mit Schleiereule

Cientista Thomas Bachmann e uma coruja-das-torres

Ao estudar a aerodinâmica do voo da coruja-das-torres, Bachmann notou que ela pesa quase tanto quanto um pombo. No entanto, suas asas são bem maiores e mais arqueadas. "Isso possibilita às aves uma sustentação muito maior a baixas velocidades", explica o biólogo. Em contrapartida, os pombos precisam bater muito forte com as asas, o que faz com que sejam ouvidos de longe. Além disso, as penas das corujas quase não provocam atrito, o que também contribui para um voo silencioso.

"Efeito tubarão"

Eule Bionik - Haken an der Frontseite eines Schleiereulenfflügels

Estrutura em pente na ponta da asa de uma coruja

Mas também há diferenças estruturais entre os diversos tipos de penas das corujas. Nas arestas frontais, elas apresentam uma delicada estrutura de ganchos dispostos em forma de pente, e sua superfície é macia como veludo, resultando em microturbulências na superfície das asas durante o voo. Da mesma forma como a pele áspera dos tubarões reduz a fricção ao se moverem na água, essas microturbulências na superfície das asas da coruja melhoram a aderência da corrente aérea.

Além disso, a ponta das penas apresenta franjas com dupla função. Por um lado, ao permitir que as penas pousem melhor umas sobre as outras, elas reduzem os ruídos. Por outro lado, essas franjas também garantem que as correntes de ar superior e inferior se choquem de forma mais suave, na parte posterior das asas.

Não é possível aplicar diretamente as características das asas da coruja aos aviões comerciais, até porque o voo desses pássaros se limita a uma velocidade entre dez e 15 quilômetros por hora. Contudo, os princípios físicos são perfeitamente aplicáveis, por exemplo, no desenvolvimento de ventiladores, hélices ou turbinas especialmente silenciosos.

Eule Bionik - Fransen am Ende einer Schleiereulenfeder

Franjas contribuem para voo silencioso

A estrutura das asas de outras espécies de aves já tem influenciado fortemente a aeronáutica. A introdução das assim chamadas winglets (literalmente: "asinhas") nos aviões comerciais, por exemplo, ajudou a reduzir a formação de turbilhões atrás da aeronave – perturbações do ar em forma de redemoinho que causam fortes turbulências, ainda quilômetros após a passagem dos aviões a jato, freando sua propulsão.

Os engenheiros aeronáuticos copiaram a winglet – uma dobra voltada para cima, na ponta da asa – dos abutres, águias e cegonhas. "Nesses pássaros, vê-se que as penas se elevam isoladamente. Desse modo, formam-se pequenos turbilhões na ponta de cada pena, o que reduz a resistência da asa ao ar", analisa Thomas Bachmann.

Audição assimétrica

Porém as corujas possuem muitos outros talentos, além de voar silenciosamente. Para se orientar através da audição, elas absorvem os sons através do disco facial e, graças à disposição assimétrica dos ouvidos – um voltado para cima, o outro para baixo –, as aves identificam com precisão de que direção vem o som.

Bionik CT Abbildung eines Eulenschädels

Tomografia computadorizada do crânio de uma coruja mostra ouvidos assimétricos

Esse princípio também poderia ser aplicado a um sistema de videoconferências em que a câmera focalize sempre a pessoa que está falando. "Quando alguém fala em outro local, a câmera gira automaticamente em sua direção", explica o biólogo Hermann Wagner, de Aachen. E mesmo se vários participantes da conferência falarem ao mesmo tempo, o sistema direcional inspirado nas corujas mantém tudo sob controle.

"Separação de fontes [sonoras] não é fácil, mas a coruja-das-torres também domina isso bastante bem. Ela dispõe de recursos para direcionar a própria atenção." Wagner apelida essa aptidão de "efeito coquetel". "Quando diversas pessoas falam ao mesmo tempo numa festa, somos capazes de nos concentrar num único interlocutor. A coruja-da-torre também é capaz disso."

Autoria: Fabian Schmidt (av)
Revisão: Roselaine Wandscheer

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