Volant en technologie
2011/09/01 Roa Zubia, Guillermo - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria
Pour réaliser une recherche de pointe avec des chauves-souris, il est indispensable d’utiliser la dernière technologie, condition indispensable : « les Anglais l'appellent cutting edge technology », déclare le biologiste Joxerra Aihartza, directeur du groupe de recherche sur les chiroptères de l'UPV. Il a vécu le processus de sophistication de la recherche sur les chiroptères. « La technologie a fait un grand bond depuis le début, il y a 20 ans. Nous devons continuer à travailler sur la montagne, mais de plus en plus d'outils dans le dos".
Selon Aiartza, l'ornithologie n'utilise pas non plus la technologie de pointe comme les chiroptères. "Ce sont des animaux nocturnes, volants et silencieux pour nous". Les sons émis n'entendent pas les oreilles humaines, ils sont ultrasons. Et par conséquent, la simple identification d'une sorte de colonie nécessite un détecteur à ultrasons, un dispositif qui fait entendre le cri de la chauve-souris. Il ne doit pas être un dispositif très sophistiqué, mais il rejoint également les amateurs amateurs amateurs. Mais c'est un exemple représentatif, il ne faut pas un dispositif pour entendre les oiseaux, mais un dispositif pour écouter les chauves-souris.
La plupart des espèces peuvent être distinguées par des ultrasons, mais parfois il ne suffit pas que les ultrasons "entendent", mais il faut les analyser. Les sonogrammes à ultrasons sont recueillis et les espèces sont identifiées par l'analyse par ordinateur.
Technologie pour tous
L'analyse du son a été beaucoup simplifiée ces dernières années, car un traitement sonore adéquat et de qualité est disponible, même pour les non-professionnels. Et non seulement le logiciel, mais aujourd'hui les amateurs ont à leur portée la plupart des professionnels il y a 20 ans qui n'avaient pas de technologie. Dans le même temps, les possibilités technologiques pour les professionnels ont considérablement augmenté.
« Les caméras infrarouges que nous utilisions aujourd'hui étaient très spéciales : nous changions les caméras normales », a rappelé Aiartza. "Actuellement, les caméscopes familiaux vendus dans n'importe quel magasin ont une option appelée nuit shot pour enregistrer dans le proche infrarouge. Cela ouvre également de nombreuses possibilités pour que les gens puissent faire des choses. Jusqu'à ce que ces chambres s'étendent au marché, pour les chercheurs ont été développés autres technologies». Le groupe Aiartza, par exemple, combine des caméras qui enregistrent 1000 images par seconde avec des caméras infrarouges, des caméras thermiques.
Et, par exemple, l'utilisation de caméras thermiques a été menée à l'extrême aux États-Unis pour enquêter sur les gigantesques colonies de chauves-souris. « Des suivis par satellite ont été effectués pour détecter la dispersion de la chauve-souris dans l'activité nocturne cinégétique aux États-Unis. Il y a des colonies qui recueillent des millions de chauves-souris ; quand elles sortent de la grotte, elles peuvent être vues à travers des images thermiques prises par satellite ; les satellites détectent comment elles se dispersent par la chaleur dans l'espace ». Ce suivi n'a pas été effectué pour la recherche d'autres types d'animaux.
C'est un cas extrême où peu de chercheurs ont pu utiliser cette technique. Cependant, nombreux sont les groupes de chercheurs qui analysent les chauves-souris à travers les techniques habituelles de télémétrie, et des changements importants ont également eu lieu dans la technologie dans ce domaine. Par exemple, "quelques petits émetteurs de radiotélémétrie pesant un gramme il y a quelques années pèsent 0,3 grammes". La chauve-souris Pipistrellus, typique d'Euskal Herria, est un animal de 3 à 8 grammes, et chez les espèces de cette taille, par exemple, la réduction de poids de l'émetteur a ouvert ses possibilités de recherche.
Les plus grands progrès réalisés par les ingénieurs ne sont peut-être pas liés à l'écologie et au comportement de la chauve-souris, mais à la recherche de la physiologie. Comment sont les chiroptères ? Comment volent-ils ? Pouvons-nous imiter et utiliser vos techniques de révocation? La technologie actuellement utilisée pour répondre à ces questions est surprenante.
La liste des caractéristiques physiques étudiées avec des équipements sophistiqués est longue. Par exemple, une équipe de l'Université d'Aberdeen a utilisé le radar à effet Doppler pour étudier la respiration de la chauve-souris, c'est-à-dire pour éclaircir la vitesse à laquelle ils pénètrent et expulsent l'air ont utilisé un radar, dans ce cas la technique sophistiquée est un grand avantage, toute autre technique invasive. Et c'est juste un exemple.
Chiroptères en Formule 1
Le chemin inverse se produit également ; la recherche des caractéristiques physiques de la chauve-souris contribue à différents secteurs de l'ingénierie. Les techniques de vol et l'écoenclave ont suscité le plus grand intérêt.
Les chauves-souris ne volent pas comme les oiseaux. Il y a de grandes différences. Les chauves-souris ont des ailes très légères par rapport au poids de tout le corps, elles agitent rapidement et, bien qu'à vitesse réduite, elles le font très bien. Les oiseaux présentent généralement des caractéristiques opposées (sauf exceptions).
Des chercheurs de l'Université Lund ont utilisé des tunnels à vent pour enquêter sur le vol de la chauve-souris. Dans leur étude, ils soulignent que les chauves-souris déforment énormément leurs ailes en volant, bien plus que tout oiseau. Ainsi ils obtiennent la capacité de manœuvre.
Les ingénieurs sont très intéressés par cette recherche, car la recherche de formes variables a également pris une grande importance dans l'aéronautique et l'automobile. L'aérodynamique est flexible. Le cas extrême est la formule 1, les ailerons des voitures sont flexibles et changent de forme en augmentant la vitesse. Il est devenu un sujet très controversé -- et le dépassement d'un degré de flexibilité est interdite en Formule 1 - parce que l'aérodynamique est très efficace et augmente la vitesse des voitures et le risque d'accident. Mais il prend de l'importance dans les voitures conventionnelles et les avions, car en plus d'augmenter l'aérodynamique, les pièces déformables réduisent également la consommation d'énergie.
L'éco-approche peut également être utile dans la robotique. Un robot autonome pourrait imiter le son de la chauve-souris pour s'emparer de l'environnement. C'est une question très complexe qui n'a pas encore été entièrement réalisée. De nombreux experts en robotique ont reconnu qu'ils ont tout d'abord très bien pris l'idée, mais face aux difficultés que pose la création d'un écofocus artificiel, ils ont recours aux caméras et aux ressources habituelles des lasers.
Cependant, une équipe d'ingénieurs de l'Université d'Anvers reprit le défi et créa un chef robotique d'une chauve-souris pour créer un écoenclave artificielle.
Révoque artificiel
C'est un projet CIRCE. « L'objectif était de copier le fonctionnement d'une chauve-souris réelle jusqu'au fonctionnement de l'oreille interne », explique Herbert Peremans. Le résultat fut une tête robotique de chauves-souris de 6 x 6 x 6 cm. qui émet des ultrasons et qui, grâce aux oreilles artificielles extérieures, les reçoit. "La forme de ces oreilles externes est basée sur les formes des oreilles de la chauve-souris authentique, qui imite l'interaction entre le son et l'oreille pour capter ou écarter le son selon son orientation". Il reçoit l'écho des ultrasons à travers quelques petits microphones dans les oreilles extérieures, les numérise et les dirige vers un modèle d'oreille interne pour créer de réels modèles d'action des neurones.
Cependant, le projet CIRCE n'a pas été achevé. "Le principal défi qui reste est de faire un mécanisme d'attention intelligente qui se dirige vers où vous devriez regarder. Ainsi, lorsque la tête est installée sur un robot mobile, vous pouvez naviguer dans un environnement. Nous avons besoin d'un mécanisme d'attention aux yeux, et c'est là que se concentre notre recherche », déclare Peremans.
En bref, les ingénieurs du CIRCE travaillent à la recherche des chiroptères. Ils doivent comparer les résultats de leur travail avec les caractéristiques de la chauve-souris réelle. C'est une autre raison pour protéger les chauves-souris – et d'autres animaux –. Ils sont la vitrine des solutions "technologiques" de la nature. Nous avons besoin de technologie pour étudier les chiroptères et nous avons besoin de chauves-souris pour faire avancer la technologie.
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
