Thrips são pequenos insetos de 2 milímetros de comprimento, cerca de quatro fios de cabelo humanos são grossos. Thrips são conhecidos por sua capacidade indesejada de devorar plantas de jardim e, recentemente, para informar o projeto de microrobóticos.

Ao contrário de insetos maiores, pássaros, e aviões, tripes não dependem de sustentação para voar. Em vez de, os minúsculos insetos dependem de um mecanismo de voo baseado em arrasto, mantendo-se à tona em velocidades de fluxo de ar com uma grande proporção de força para o tamanho da asa. O vento é proporcionalmente mais forte quando você é um inseto minúsculo com asas que medem em microescala.

O vórtice de ponta é notavelmente desarmado em um tamanho tão pequeno, tão pouca força de sustentação pode ser gerada. O autor Yonggang Jiang explicou que a causa disso é o número de Reynolds ultrabaixo, que é uma razão entre as forças inerciais e viscosas em um fluido, como o ar.

Embora estudos baseados em modelos tenham confirmado um mecanismo baseado em arrasto para pequenos insetos, modelos não são biologicamente fiéis. A asa de um tripé pode ter entre 45 e 120 cerdas semelhantes a cabelos que se estendem da membrana da asa.

Apesar da crescente precisão dos sistemas microeletromecânicos, estudos anteriores arriscaram cálculos imprecisos da força de arrasto, porque eles não incluíram o comprimento, ângulo ou número de cerdas.

Em um estudo publicado esta semana no Journal of Applied Physics , os pesquisadores realizaram o primeiro teste de força de arrasto na asa de um tripulante real sob fluxo de ar constante em um túnel de vento de bancada. Com base na experiência em microfabricação e nanomecânica, Jiang criou um experimento no qual a asa de um tripé foi colada a um microcantilever autodetectável que usa piezoresistores para fazer medições de voltagem que são usadas para calcular a força de arrasto na asa.

O estudo serviu para quantificar as características aerodinâmicas das asas, examinar de perto quanto ar vaza através da asa eriçada e como o vazamento do fluxo de ar afeta a força de arrasto por unidade de área. O design de cerdas naturais pode ser útil na concepção de pequenos robôs voadores ou nadadores, Jiang disse, bem como sensores de fluxo e sensores de gás, em que uma estrutura com cerdas pode aumentar a sensibilidade.

Os autores planejam explorar mais o uso de um microcantilever para estudar o mecanismo de voo do tripes e a cinemática da asa, incluindo o ângulo de ataque, os vários ângulos em que um tripé pode posicionar sua asa, e como isso afeta a força de arrasto em vôo.