Gli uccelli sono esseri viventi straordinari: nel vasto panorama dell'evoluzione, loro hanno sviluppato una maestria nel volo talmente avanzata che la tecnologia sta ancora cercando di eguagliare. Mentre i nostri dispositivi meccanici dipendono da batterie e motori, gli uccelli (mi viene in mente il condor) utilizzano le correnti d'aria e la loro innata conoscenza dell'ambiente per planare e volare con un'efficienza sorprendente. Attraverso la biomimetica, stiamo cercando di combinare la perfezione della natura con l'ingegno umano.
Un team di ricercatori nei Paesi Bassi ha raccolto la sfida, progettando un drone che imita la capacità di uccelli come il condor di sfruttare le correnti d'aria.
Il segreto del volo naturale
Da millenni, l'uomo osserva con ammirazione e invidia gli uccelli che solcano i cieli. La loro capacità di sfruttare le correnti d'aria, di planare e di volare con un'efficienza sorprendente è sempre stata fonte di ispirazione. Ma come fanno esattamente gli uccelli a volare con così poca energia? La risposta risiede in quello che i ricercatori chiamano "volo orografico".
Gli uccelli come il condor, sono maestri in questa tecnica: cavalcano le correnti ascendenti del vento e, per mantenere una posizione stabile, scendono al ritmo giusto.
I droni condor e la sfida dell'efficienza
I droni moderni, nonostante le loro avanzate tecnologie, hanno ancora molta strada da fare per eguagliare l'efficienza del volo degli uccelli. La maggior parte di essi richiede una quantità significativa di energia per rimanere in aria: ma immagina un drone che ha bisogno di usare i suoi propulsori solo lo 0,25% del tempo in cui è in volo.
È quello a cui stanno lavorando i ricercatori olandesi (vi linko qui il paper): il loro drone condor ha mostrato un incredibile aumento dell'efficienza di oltre 150 volte rispetto ai droni tradizionali.
L'intuizione della natura
Ma come hanno fatto questi ricercatori a creare un drone così efficiente? La chiave del loro successo è stata l'imitazione della complessa meccanica biologica degli uccelli. Hanno sviluppato un algoritmo autonomo che permette al drone di adattarsi ai cambiamenti del vento, proprio come farebbe un uccello.
Questo algoritmo, alimentato da una serie di sensori, tra cui un sensore di velocità dell'aria, un sistema GPS e una telecamera, permette al drone condor di "sentire" l'ambiente circostante e di reagire di conseguenza.
"Quando il vento cambia, si adatta all'ambiente e cambia la sua posizione in modo autonomo", dice l'autore principale dello studio, Sunyou Hwang, ingegnere aerospaziale della Delft University of Technology nei Paesi Bassi. "Cerca sempre di trovare una nuova posizione se quella attuale non funziona: è molto flessibile".
Droni condor: verso il futuro del volo
Sebbene i risultati ottenuti siano promettenti, ci sono ancora alcune sfide da superare. Prima fra tutte? Il drone condor deve ancora essere testato in condizioni reali, fuori da una galleria del vento. Tuttavia, i progressi fatti finora sono un chiaro segno che la combinazione di biologia e tecnologia può portare a soluzioni innovative.
Forse, in un futuro non troppo lontano, vedremo droni che volano sopra di noi con la stessa grazia ed efficienza degli uccelli che abbiamo sempre ammirato.
