DESAFÍOS DE LA INGENIERIA

Transcripción

1 Pontificia Universidad Católica de Chile DESAFÍOS DE LA INGENIERIA Nombre: Nicolás Aguirre Fecha: 17/03/14

2 El animal que investigué y analizaré a futuro se llama colibrí. Los colibríes pertenecen al reino animal, los cuales están formados por una columna vertebral, o sea son vertebrados. Estos se dividen en cinco clasificaciones distintas; el colibrí pertenece a la clase de las aves, donde también pertenecen las gallinas, los loros, entre otros (Ver Figura 1). Las razones por las cuales me decidí ir por esta particular ave son varias. En Figura 1 primer lugar, debido a que son unas de las aves más pequeñas conocidas hasta ahora en la Tierra, sus tamaños varían entre 11 y 15 centímetros, además de pesar entre 6 y 8.5 kg. Otra razón es porque habitan en América del Sur y del Norte, desde Alaska hasta el extremo de nuestro estrecho y largo país. Pero la razón que mas me fortaleció fue que los colibríes tienen una característica muy especial, los cuales los hace únicos en el mundo entero, tienen la habilidad de volar hacia atrás y de mantenerse en el aire en un punto fijo, tal como lo puede hacer un helicóptero. Las características que analizaré del colibrí son: 1. La primera característica tiene que ver, como dije anteriormente, con la habilidad que tienen para volar, los que los hace volar hacia atrás y además de esto poder mantenerse en un punto fijo. Podemos ver en la imagen inferior que el colibrí se encuentra mantenido en el aire mientras recoge el néctar de la flor. Figura 2 Figura Figura 2.-

3 2. La segunda característica tiene que ver con el pico, el cual es muy largo y puntiagudo, en el cual adentro tiene una lengua en forma de trompa, la cual le deja sacar el néctar de las flores. Este néctar es uno de los alimentos de estos peculiares pájaros, además de la savia y pequeños insectos. Cabe recalcar que estas aves comen varias veces al día, se estima que comen hasta 8 veces por hora, demorándose entre 30 y 60 segundos por cada alimentación. 3. Para finalizar, la última característica es que las plumas de los colibríes producen sinfonías. Cada pluma tiene la capacidad de vibrar fácilmente, lo que ayudado con el viento, los hace producir un cierto sonido para cada pluma. Como dijeron los científicos: "distintos tamaños y formas vibraban a diferentes frecuencias, y creaban toda una sinfonía de sonidos." 1 Como mencione anteriormente, las características que analizaré son: En primer lugar con la gran habilidad que estos pájaros tienen para volar, la segunda con su pico los cuales pueden absorber el néctar de las flores y comer pequeños bichos. Y la última, muy peculiar, la de la plumas, las cuales pueden vibrar fácilmente lo que hace que generen un ruido. Antes de partir detallando la primera característica, explicaré la razón por la cual estos pájaros tienden a volar hacia atrás y a mantenerse en un punto fijo. Estos pájaros se alimentan de un néctar, el cual proviene de las flores (se alimentan varias veces al día) entonces cada vez que van en busca de su alimento, permanecen en el aire mientras con su pico quitan el néctar de la flor y luego de unos 30 a 60 segundos estas aves retroceden agitando sus alas (única ave conocida hasta hoy en día que tiene esta especialidad), y luego prosiguen con su camino. En primer lugar cabe mencionar que los colibríes son aves rápidas, las alas de estos animales se mueven en promedio unas 70 veces por segundo y hasta 90 veces en la especie Heliacitin Cornuta. La especialidad de este aleteo es que no aletean como un pájaro normal, sino que, los hombros de estos se doblan y flexionan, permitiendo a las alas describir movimientos horizontales y verticales. Para ejemplificar esto último podemos ver en la figura N 3 (recuadros 1 y 2) que los colibríes cuando avanzan hacia adelante mueven las alas para arriba y hacia abajo, con un poco de inclinación, formando un óvalo. A mayor velocidad mayor es la inclinación que estos animales hacen. Por otro lado, para mantenerse en el aire hacen algo parecido a un ocho y para retroceder ponen el cuerpo recto y mueven las alas en forma de ovalo (Ver figura N 3, recuadros 3 y 4). Cabe destacar que "las plumas primarias, las principales plumas de vuelo que se encuentran en los bordes exteriores de las alas, se deslizan cuando están aleteando. Esto cambia la forma y el tamaño del ala, lo cual permite controlar el vuelo con precisión." Pijama Surf. [Internet]. c07/11/2013. [cited 2014 Mar 16]. Disponible en: TVN. [Internet]. c04/07/2013. [cited 2014 Mar 22]. Disponible en:

4 4 Figura 3 Una gran duda que ha surgido acerca del vuelo de estas aves es: Hay más gasto energético en el vuelo hacia atrás que cuando lo hacen para adelante? Investigadores de la universidad de California, en Berkeley, hicieron una prueba en donde pusieron cámaras de alta velocidad y medidores de oxigeno para explicar este hecho. Además, los científicos midieron la postura corporal y el plano de inclinación de las alas mientras volaban o se mantenían quietas en un lugar. Lo que Nir Sapir y Robert Dudley descubrieron fue que "volar en reverso consume una cantidad similar de energía que el vuelo normal y ambas actividades son más eficientes que permanecer en un mismo. Los resultados del experimento nos sorprendieron, porque esperábamos que el vuelo en reverso tuviera un costo metabólico mucho mayor". 3 Pero lo que descubrieron fue que los pájaros cuando vuelan hacia atrás mantienen el cuerpo mucho más recto, y la resistencia del aire, es casi la misma que cuando lo hacen hacia adelante porque cuando la velocidad disminuye la resistencia también lo hace. La segunda característica tiene que ver con el pico largo y estrecho que tienen estas aves. Su pico largo les permite extraer el néctar del pistilo de las flores, las cuales están en el centro de los pétalos y de difícil acceso para animales grandes como un pájaro (Ver Figura N 4). Pero Cómo lo extraen? El pico de estos vertebrados, en su interior contiene una gran lengua, que tiene punta en forma de cepillo, la cual al entrar en contacto con el pistilo, tira del liquido de este hacia la boca del plumífero. Figura BBC. [Internet]. c27/09/2012. [cited 2014 Mar 23]. Disponible en: Figura Figura 4.-

5 Por otra parte, el pico de los colibríes está adaptado para alimentarse de las flores, pero Cómo lo hacen para comer pequeños insectos, sus principales fuentes de proteínas? Investigadores de la universidad de Connectitut llegaron a la conclusión, luego de grabar distintos tipos de estas aves por cámaras de alta velocidad, que "la mandíbula inferior del pico del colibrí se flexiona hasta en 25 grados cuando se abre, y al mismo tiempo se ensancha en la base creando así una mayor superficie para capturar a los insectos". 4 Pero también se percataron que cuando alcanzaban su máxima flexión, el pico rápidamente regresaba a su posición original. Por último, la última singularidad está relacionado con las plumas de los colibríes, las cuales hacen una singular sinfonía cuando hacen clavados en caída libre lo que causa que sus colas vibren. Cuando la corriente de aire pega en las plumas, causa que tiriten haciendo un particular sonido. Para probar esto, los científicos pusieron 31 plumas de cola de 14 especies de colibrí dentro de un túnel de viento y midieron las vibraciones de cada pluma. Descubrieron que "distintos tamaños y formas vibraban a diferentes frecuencias, y creaban toda una sinfonía de sonidos". 5 Cabe mencionar que el sonido son ondas las cuales se producen cuando un cuerpo vibra rápidamente y distintas frecuencias hacen que el sonido que se genera sea más grave o más agudo, lo que quiere decir que cambia el ruido emitido. Esto es lo que sucede con las plumas de los colibríes, que vibran a distintas frecuencias entonces producen distintos ruidos, que al volar se escuchan como una "sinfonía". Las aplicaciones que le podemos dar a estar características son en distintas áreas, la primera esta en el ámbito de la tecnología al igual que en la segunda, mientras que la tercera en el campo del entretenimiento. La aplicación que se le podría dar al vuelo del colibrí es que imitáramos el vuelo de este para así construir distintos artefactos los cuales puedan volar para todas las direcciones, ya sea para adelante o hacia atrás o se podrían hacer nuevos tipos de helicópteros, los cuales tal vez sean más eficientes que los actuales. También se podrían hacer cámaras a control remoto las cuales puedan volar con este movimiento y usarlas para algunos espionajes de contrabando o bien para perseguir a personas fugitivas las cuales pasen por lugar muy pequeños. Con respecto al pico de los colibríes, la aplicación que le podríamos dar seria a los dentistas. Se podría hacer un instrumento el cual imite el pico de estos animales, este instrumento se podría usar para limpiar los dientes de los clientes, de una manera expedita y eficaz. La forma en que funcionaria seria en que el instrumento sea como un pico o en otras palabras como un cono (que la altura de este sea de una proporción 5:1 respecto al radio), el cual al apretar un botón se abra la parte superior y empiece a cepillar los dientes en partes de muy difícil acceso, tal como lo hace 4.- NCYT. [Internet]. c30/08/2011. [cited 2014 Mar 23]. Disponible en: Pijama Surf. [Internet]. c07/11/2013. [cited 2014 Mar 23]. Disponible en:

6 la lengua del colibrí cuando trata de sacar el néctar del pistilo, solo que ahora en vez de sacar el néctar sacara la suciedad de los dientes. Para finalizar, las plumas de los colibríes se podrían usar para un fin de entretenimiento, para crear un nuevo instrumento musical. Se podría hacer un instrumento con distintas plumas de estas aves y así crear un instrumento de viento, el cual sería muy creativo e innovador. O bien imitar el funcionamiento estar para así crear un instrumento artificial tal como un piano o una flauta.

7 Bibliografía TVN. [Internet]. c04/07/2013. [cited 2014 Mar 22]. Disponible en: BBC. [Internet]. c27/09/2012. [cited 2014 Mar 23]. Disponible en: NCYT. [Internet]. c30/08/2011. [cited 2014 Mar 23]. Disponible en: Pijama Surf. [Internet]. c07/11/2013. [cited 2014 Mar 23]. Disponible en: ehow. [Internet]. [cited 2014 Mar 23]. Disponible en: Saberia. [Internet]. Saber Educativo; c [cited 2014 Mar 23]. Disponible en: Muy Interesante. [Internet]. c02/08/2008. [cited 2014 Mar 16]. Disponible en: Wikipedia. [Internet]. c20/01/2014. [cited 2014 Mar 16]. Disponible en: EHow. [Internet]. [cited 2014 Mar 16]. Disponible en: