Le Dr. Gal Ribak et son doctorant Eyal Dafni du Département de Zoologie de l’Université de Tel-Aviv ont révélé le mécanisme de propulsion de l’aleurode du tabac, ou mouche blanche. Cette découverte pourrait aider les ingénieurs en aéronautique à développer dans l’avenir des avions légers possédant un mécanisme de décollage original et beaucoup plus efficace que ceux qui existent actuellement......
L’étude publiée dans le Journal of Experimental Biology, a été présentée cette semaine lors d’un colloque international sur le lien entre la mécanique et la physiologie chez les insectes et les vertébrés volants.
Les chercheurs ont découvert que l’aleurode du tabac ou mouche blanche, une créature minuscule dont le corps mesure environ un millimètre, plus connu comme ravageur qui affecte une variété de cultures, possède un mécanisme de décollage particulier: il se propulse dans l’air à grande vitesse, puis se stabilise les ailes repliées, grâce à la résistance de l’air sur la surface de l’extrémité de ses ailes.
“Ces dernières années, on note une tendance mondiale croissante de collaboration entre biologistes et ingénieurs, pour tirer des enseignements de la nature et développer des outils au service de l’homme, qui reposent sur des millions d’années d’évolution du règne animal”, explique le Dr. Gal Ribak. "Dans mon laboratoire, nous nous focalisons sur la biomécanique du vol animal. Entre autre, nous essayons de comprendre comment la taille du corps de l’animal influence son aérodynamique, et comment on peut imiter les créatures volantes pour concevoir des aéronefs plus performants.
Dans notre dernière étude nous avons observé la mouche blanche et découvert qu’elle parvenait à décoller et à se stabiliser en l’air avant même de déployer ses ailes ".
“Ressort biologique” et stabilisation automatique
Les chercheurs ont filmé les aleurodes au moyen de caméras vidéo spéciales qui filment 2000 à 3000 images par seconde, puis observé ces images à une vitesse 50 fois plus lente que le processus d’origine, qui dure lui-même moins de 12 milliseconds.
“Nous avons vu que, contrairement à de nombreux oiseaux, l’aleurode ne décolle pas en déployant et en battant des ailes”, explique le Dr. Ribak. "Tout d’abord il effectue une sorte de mécanisme de “ressort biologique” sur place et se propulse vers le haut avec une force et une accélération énormes (34 fois l’accélération gravitationnelle).
Son lancement le déstabilise, et il se met à rouler dans l’air, mais parvient à arrêter ce mouvement presque immédiatement, alors que ses ailes sont encore repliées près de son corps ".
Ribak Gal sagol profilePour révéler le secret du décollage et de la stabilisation de l’aleurode du tabac, les chercheurs ont construit un modèle informatique du corps de l’insecte et de son aérodynamique, qui a montré qu’il utilisait la résistance de l’air pour se stabiliser, grâce à l’extrémité de ses ailes. “Nous avons constaté que lorsque les ailes de la mouche blanche sont repliées le long de son corps, la moitié de leur surface dépasse la longueur du corps, et que la zone de l’aile proéminente produit une résistance de l’air qui arrête le mouvement de roulis”, dit le Dr. Ribak.
“Le mécanisme de stabilisation est en fait automatique: la mouche n’a pas besoin de faire quoi que ce soit pour l’activer, puisqu’il est intégré dès le départ dans ses ailes”.
Pour confirmer les résultats du modèle, les chercheurs ont examiné des aleurodes en laboratoire et constaté qu’en effet, les insectes dont le bout des ailes a été rogné ne parviennent pas à se stabiliser et continuent à rouler.
“Nos résultats peuvent avoir une grande importance pour les ingénieurs en aéronautique cherchant à développer de petits aéronefs artificiels à des fins diverses”, conclut le Dr. Ribak.
“Nous pensons qu’en imitant l’aleurode du tabac on parviendra à concevoir des mécanismes de décollage et de stabilisation beaucoup plus efficaces que ceux qui existent actuellement”.
L’étude a été présentée lors d’un colloque qui s’est tenu en début de semaine à Kfar Blum, sur le lien entre la mécanique et la physiologie chez les insectes et les vertébrés volants.
La conférence, organisée à l’initiative du Dr. Gal Ribak en collaboration avec des chercheurs des universités de Haïfa et de Ben-Gourion, a réuni 18 éminents spécialistes (12 biologistes et six physiciens et ingénieurs en aéronautique), dont quatre de l’Université de Tel-Aviv, et sept des meilleures universités des États-Unis, d’Allemagne, du Canada et de l’Inde.
Source Israel Valley
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