14-02-2007

Andreotti, anni fa, disse in televisione che il calabrone risultava un animale non atto al volo e quindi che sovvertiva tutte le leggi della fisica. È una informazione attendibile e, se sì, in quali termini? Grazie, Leone.

(Risponde Carlo Santulli)

Credo che il senatore Andreotti si riferisse al fatto, notissimo, che i calabroni utilizzano il battito delle loro ali, per tenersi in equilibrio in aria, in modo da procedere all'impollinazione, più che per il volo. Questo dipende dalla struttura delle loro ali, che sono molto piccole rispetto al corpo, tozze, e specialmente notevolmente sottili, essendo costituite da strutture lamellari flessibili e ripiegabili, che cambiano forma in modo complesso durante il volo (aerofoils). La variazione della frequenza delle ali del calabrone in funzione delle esigenze della loro attività produce un suono caratteristico, che è stato imitato per esempio nella famosa composizione « Il volo del calabrone » di Rimsky-Korsakov (dall'opera Zar Saltan). Noto per inciso che, mentre il ronzio del calabrone giunge al massimo sui 300 Hz, ma di solito si attesta sui 150-200 Hz, la sua imitazione in musica comprende toni con frequenze ben più alte.

In realtà, l'insetto vola benissimo per le funzioni che deve svolgere, ma l'aerodinamica classica non è in grado di modellizzare esattamente  le sue condizioni di volo. Di fatto, si sono notate in letteratura due interessanti caratteristiche del volo del calabrone, le quali vanno entrambe, forse inconsapevolmente, a confermare, almeno in parte, l'affermazione di Andreotti. La prima è che lo sbattere continuo delle ali per permettere l'impollinazione danneggia, o meglio affatica, la struttura lamellare delle ali, letteralmente forandola, sicché col passare del tempo, per mantenere la stessa efficienza di volo, il calabrone deve aumentare la frequenza del battito delle sue ali [1]. La seconda è che, secondo le leggi dell'aerodinamica, non è possibile spiegare come ali configurate come quelle del calabrone possano produrre una sufficienza spinta aerodinamica. Infatti, per modellizzare il volo di un aereo si immagina che il flusso dell'aria sia laminare e che l'aria non sia viscosa. Nel caso dell'insetto invece la viscosità dell'aria è determinante, per cui l'insetto deve produrre dei vortici, battendo le ali insieme, dando un effetto di rotazione colpendo l'aria asimmetricamente oppure per effetto del bordo esterno dell'ala: si può efficacemente dire che l'insetto si muove come se stesse nuotando in una specie di melassa. Tutti questi effetti combinati consentono di avere una maggiore portanza nel volo, anche con ali inadatte, e vengono studiati attualmente allo scopo di costruire i cosiddetti micro-robot a forma di insetto (insect-inspired micro air vehicle), atti all'ispezione di condotti di difficile accessibilità in presenza di fluidi vorticosi (p. es. nell'intestino) [2].

Referenze

[1] Higginson AD, Gilbert F, Paying for nectar with wingbeats: a new model of honeybee foraging, Proceedings of the Royal Society of London Series B-Biological Sciences 271 (1557): 2595-2603 (22 December 2004)

[2] 'On a Wing and a Vortex', New Scientist 2103: 24-27 (11 October 1997).



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