Alas de Libélula Fabricadas Aditivamente Inspiradas en Biofidelidad para el Desarrollo de MAV de Aleteo

Área de la Ciencia:

• Biomimética
• Ingeniería Aeroespacial
• Ciencia de Materiales

Sus antecedentes:

• Los microvehículos aéreos (MAV) requieren mecanismos de vuelo eficientes y ágiles.
• Las alas de libélula ofrecen un modelo complejo y de alto rendimiento para el diseño bioinspirado.

Objetivo del estudio:

• Diseñar y fabricar alas de libélula biofieles para aplicaciones de MAV.
• Evaluar las propiedades estructurales y aerodinámicas de las alas bioinspiradas.

Principales métodos:

• Imagen de alta resolución y CAD para reconstruir la venación natural del ala.
• Estereolitografía de alta precisión para impresión 3D a escalas 1:1 y 3:1.
• Análisis modal, pruebas dinámicas, schlieren y termografía infrarroja para la evaluación del rendimiento.

Principales resultados:

• Las alas impresas conservaron la rigidez anisotrópica, exhibiendo una flexión y torsión realistas.
• Los diseños ligeros operaron dentro del rango de frecuencia biológicamente relevante de 20-40 Hz.
• Las estimaciones aerodinámicas mostraron una elevación característica en contrafase; la termografía reveló características de flujo impulsadas por las venas.

Conclusiones:

• Las arquitecturas de venación biofieles son factibles y funcionalmente relevantes para los MAV.
• El estudio proporciona una base para futuras iteraciones de alas de MAV con membranas y actuadores avanzados.
• Se logró una sintonización predecible de las frecuencias naturales a través de la elección de materiales y geometría.