Volant en tecnologia
2011/09/01 Roa Zubia, Guillermo - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria
Per a realitzar una recerca capdavantera amb ratapinyades és imprescindible utilitzar l'última tecnologia, condició indispensable: "els anglesos li criden cutting edge technology", afirma el biòleg Joxerra Aihartza, director del grup de recerca de ratapinyades de la UPV. Ell ha viscut el procés de sofisticació de la recerca de les ratapinyades. "La tecnologia ha fet un gran salt des que comencem, fa 20 anys. Hem de continuar treballant a la muntanya, però cada vegada anem més eines a l'esquena".
Segons Aiartza, en ornitologia tampoc s'utilitza la tecnologia tan capdavantera com les ratapinyades. "Són animals nocturns, voladors i silenciosos per a nosaltres". Els sons que emeten no senten les oïdes humanes, són ultrasons. I, per tant, la mera identificació d'una espècie de colònia requereix d'un detector d'ultrasons, un dispositiu que fa sentir el crit de la ratapinyada. No ha de ser un dispositiu molt sofisticat, sinó que també s'uneix als afeccionats amateurs. Però és un exemple representatiu, no fa falta un dispositiu per a sentir els ocells, sinó un dispositiu per a escoltar les ratapinyades.
La majoria de les espècies es poden distingir per ultrasons, però a vegades no n'hi ha prou que els ultrasons "sentin", sinó que cal analitzar-los. Els sonogrames d'ultrasons es recullen i les espècies s'identifiquen mitjançant l'anàlisi per ordinador.
Tecnologia per a tots
L'anàlisi del so s'ha simplificat molt en els últims anys, ja que està disponible un tractament sonor adequat i de qualitat, fins i tot per a no professionals. I no sols el programari, sinó que avui dia els amateurs tenen al seu abast la majoria dels professionals fa 20 anys que no tenien tecnologia. Al mateix temps, les possibilitats tecnològiques per als professionals s'han ampliat enormement.
"Les càmeres d'infrarojos que usàvem en el seu moment eren bastant especials: canviàvem les cambres normals", ha recordat Aiartza. "Actualment les càmeres de vídeo familiars que es venen en qualsevol botiga tenen una opció anomenada night shot per a gravar en l'infraroig pròxim. Això també obre moltes possibilitats perquè la gent pugui fer coses. Fins que aquestes cambres s'estenen al mercat, per als investigadors s'han desenvolupat altres tecnologies". El grup d'Aiartza, per exemple, combina càmeres que graven 1000 fotogrames per segon amb càmeres d'infrarojos, càmeres tèrmiques.
I, per exemple, l'ús de cambres tèrmiques s'ha emportat a l'extrem als Estats Units per a investigar les gegantesques colònies de ratapinyades. "S'han realitzat seguiments via satèl·lit per a detectar la dispersió de la ratapinyada en l'activitat cinegètica nocturna als Estats Units. Allí hi ha colònies que recullen milions de ratapinyades; quan salin de la cova es poden veure mitjançant imatges tèrmiques preses del satèl·lit; els satèl·lits detecten com es dispersen amb la calor en l'espai". Aquest seguiment no s'ha realitzat per a la recerca d'altres tipus d'animals.
Això és un cas extrem en el qual pocs investigadors han pogut utilitzar aquesta tècnica. No obstant això, són molts els grups d'investigadors que analitzen les ratapinyades a través de les tècniques habituals de telemetria, i també s'han produït canvis significatius en la tecnologia en aquest camp. Per exemple, "uns petits transmissors de radiotelemetría que pesaven un gram fa pocs anys pesen 0,3 grams". La ratapinyada Pipistrellus, típic d'Euskal Herria , és un animal d'entre 3 i 8 grams, i en espècies d'aquesta grandària, per exemple, la reducció de pes del transmissor ha obert les seves possibilitats de recerca.
Potser els majors avanços realitzats pels enginyers no estan relacionats amb l'ecologia i el comportament de la ratapinyada, sinó amb la recerca de la fisiologia. Com són les ratapinyades? Com volen? Podem imitar i utilitzar les seves tècniques de revoco? La tecnologia que s'utilitza actualment per a respondre a aquestes preguntes és sorprenent.
La llista de característiques físiques estudiades amb equips sofisticats és llarga. Per exemple, un equip de la Universitat d'Aberdeen va utilitzar el radar d'efecte Doppler per a investigar la respiració de la ratapinyada, és a dir, per a aclarir la velocitat a la qual penetren i expulsen l'aire han utilitzat un radar, en aquest cas la tècnica sofisticada és un gran avantatge, qualsevol altra tècnica invasiva. I això és només un exemple.
Ratapinyades en Fórmula 1
També ocorre el camí invers; la recerca de les característiques físiques de la ratapinyada contribueix a diverses àrees de l'enginyeria. Les tècniques de vol i l'ecoenclave han despertat el major interès.
Les ratapinyades no volen com els ocells. Hi ha grans diferències. Les ratapinyades tenen ales molt lleugeres respecte al pes de tot el cos, agiten ràpidament i, encara que a poca velocitat, ho fan molt bé. Els ocells, en general, presenten característiques oposades (excepte excepcions).
Investigadors de la Universitat Lund han utilitzat túnels de vent per a investigar el vol de la ratapinyada. En el seu estudi destaquen que les ratapinyades deformen enormement les seves ales en volar, molt més que qualsevol ocell. Així aconsegueixen la capacitat de maniobra.
Als enginyers els interessa molt aquesta recerca, ja que la recerca de formes variables també ha cobrat gran importància en aeronàutica i automoció. L'aerodinàmica és flexible. El cas extrem és la fórmula 1, els alerons dels cotxes són flexibles i canvien de manera conforme augmenta la velocitat. S'ha convertit en un tema molt polèmic --i la superació d'un grau de flexibilitat està prohibida en la Fórmula 1 - perquè l'aerodinàmica és molt efectiva i augmenta la velocitat dels cotxes i el risc d'accident. Però està cobrant importància en cotxes convencionals i avions, ja que a més d'augmentar l'aerodinàmica, les peces deformables també redueixen el consum energètic.
L'ecoenfoque també pot ser útil en robòtica. Un robot autònom podria imitar el sonar de la ratapinyada per a apoderar-se de l'entorn. És una qüestió molt complexa que encara no s'ha aconseguit del tot. Molts experts en robòtica han reconegut que al principi han pres molt bé la idea, però davant les dificultats que suposa la creació d'un ecoenfoque artificial, recorren a les cambres i als recursos habituals dels làsers.
No obstant això, un equip d'enginyers de la Universitat d'Anvers va reprendre el repte i va crear un cap robòtic d'una ratapinyada per a crear un ecoenclave artificial.
Revoco artificial
És un projecte CIRCE. "L'objectiu era copiar el funcionament d'una ratapinyada real fins al funcionament de l'oïda interna", explica Herbert Peremans. El resultat va ser un capçal robòtic de ratapinyades de 6 x 6 x 6 cm. que emet ultrasons i que, gràcies a orelles artificials externes, els rep. "La forma d'aquestes orelles externes està basada en les formes de les orelles de l'autèntica ratapinyada, que imita la interacció entre el so i l'oïda per a captar o descartar el so segons la seva orientació". Rep el ressò dels ultrasons a través d'uns petits micròfons en les oïdes exteriors, els digitalitza i els dirigeix a un model d'oïda interna per a crear patrons reals d'actuació de les neurones.
No obstant això, el projecte CIRCE no ha conclòs. "El principal repte que queda és fer un mecanisme d'atenció intel·ligent que dirigeixi cap a on ha de mirar. Així, quan el cap està instal·lat en un robot mòbil, podrà navegar per un entorn. Necessitem un mecanisme d'atenció als ulls, i en això està centrada la nostra recerca", afirma Peremans.
En definitiva, els enginyers del CIRCE treballen mirant a les ratapinyades. Han de comparar els resultats del seu treball amb les característiques de la ratapinyada real. Aquesta és una altra de les raons per a protegir a les ratapinyades --i a altres animals-. Ells són l'aparador de les solucions "tecnològiques" de la naturalesa. Necessitem tecnologia per a investigar les ratapinyades i necessitem ratapinyades per a avançar en tecnologia.
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
