Los colibríes que recorren el jardín zumbando de flor en flor y bebiendo néctar probablemente no parezcan a primera vista modelos para instrumentos de guerra.
Pero los diminutos pájaros zumbadores son acróbatas aéreos incomparables, moviéndose hacia adelante y hacia atrás, lanzándose en picada y elevándose, e incluso volando de cabeza.
Sus sofisticadas habilidades de vuelo han captado la atención de los diseñadores de robots, particularmente los que estudian el uso de drones en la guerra moderna.
“Los colibríes son los mejores voladores que existen”, dijo Bret Tobalske, profesor de biología y director del Laboratorio de Vuelo de la Universidad de Montana. “Son increíblemente maniobrables. Son capaces de planear indefinidamente”, impulsados por su amor por el néctar rico en energía, puntualizó.
“Un colibrí real puede dejar mordiendo el polvo a los colibríes robóticos”, dijo Tobalske. “También puede dejar mordiendo el polvo a pájaros reales”.
Es probable que un colibrí robot no porte armas, pero podría desplegarse para revisar las calles adelante de las tropas, espiar los movimientos de las tropas o buscar soldados heridos.
Los colibríes tienen sus propios atributos. Aunque es ligero —sostener uno en la mano es como sostener un pañuelo desechable— el colibrí tiene ágiles comportamientos aéreos que son “enormemente ricos y complejos”, comentó Tobalske.
Las alas de muchos colibríes baten unas 50 veces por segundo, lo más de cualquier ave; en comparación, las alas de una paloma baten nueve veces por segundo.
El corazón de un colibrí, del tamaño de un chícharo, late mil 200 veces por minuto cuando el pájaro está activo. Los corazones humanos, en contraste, laten entre 60 y 100 veces por minuto. Los pájaros también son engañosamente fuertes. “Los colibríes producen más energía gramo por gramo que cualquier otro vertebrado”, afirmó Tobalkse.
Los investigadores del laboratorio de Montana se centran en el colibrí calíope, que pesa menos de dos clips para papel. Sin embargo, cada otoño, el calíope hace un peligroso camino migratorio desde el noroeste del Pacífico hasta el sur de México.
Gran parte de la ecología de los colibríes es un misterio, en gran parte porque las aves son demasiado pequeñas para colocarles dispositivos de seguimiento, dijo Tobalske.
Un aspecto de la destreza de vuelo del ave es la forma en que aprovecha la inercia de los impulsos de las alas para realizar sus maniobras extraordinariamente ágiles.
Tobalske y una estudiante de doctorado, Rosalee Elting, han estudiado las maniobras de escape del colibrí: cómo huye rápidamente de los depredadores.
Los dos se acercaron a un pájaro encerrado en plexiglás para asustarlo. Mientras huía, tomaron videos de alta velocidad con cámaras desarrolladas por el Departamento de Defensa de Estados Unidos. “Sucede en 120 milisegundos”, opinó Elting.
Un aspecto del estudio de cómo vuelan los colibríes implica medir la velocidad, la presión y la viscosidad del aire que fluye alrededor de las alas batientes que sostienen el vuelo. Las ecuaciones de este fenómeno son tan complejas que a una supercomputadora le lleva semanas idear un modelo de las fuerzas.
El cuerpo de las aves, particularmente las alas y la cola, sufre numerosos cambios mientras vuelan.
Esa complejidad es difícil de replicar. Para los diseñadores de robots, “el mayor reto es cambiar la forma del ala y la cola como lo hace un pájaro”, dijo David Letink, profesor de biomimética en la Universidad Groninga, en los Países Bajos.
Otra dificultad es recrear las filoplumas que proporcionan información sensorial; las minúsculas plumas que monitorean la velocidad del viento, la temperatura y el estado de las plumas y luego envían esa información al cerebro del ave.
Un estudio halló que las neuronas en el diminuto cerebro del colibrí son más sensibles a los estímulos que las de otras especies, ayudando a procesar objetos más rápido y permitiendo volar ágilmente.
Hay otros obstáculos qué superar para los fabricantes de robots —la corta duración de la batería y el sonido que hace un robot, delatando que un colibrí es un robot.
Otro obstáculo importante reside en la adaptación del ave al viento.
“Nos gusta volar nuestros drones en días tranquilos porque no les gusta el viento”, señaló Moble Benedict, que construye robots en la Universidad Texas A&M. “Con las aves ocurre exactamente lo contrario. Ve más en el cielo en los días de viento. No luchan contra los vientos, sino que vuelan con el viento”.
