Fladdermöss är bland naturens bästa flygare – kan flyga under långa tidsperioder, manövrera i luften med exakt precision och komma in i mycket trånga utrymmen. Dock, forskare har inte helt förstått exakt hur fladdermöss lyckas flyga så bra, tills nu.

Ingenjörer vid University of British Columbia har fångat den fulla komplexiteten av fladdermusflyg i en tredimensionell datormodell för första gången, potentiellt inspirera till framtida design av bättre drönare och andra flygfordon.

Forskare byggde en enkel fladdermusvinge av aluminium och exponerade den för strömmarna i en vindtunnel för att efterlikna flaxandet, böjande och vridande rörelse av en fladdermus under flygning. Genom att spåra och mäta inverkan av dessa rörelser på turbulenta luftflöden och flygmekaniska krafter runt vingen, de kunde bygga en komplett modell av fladdermusflyg.

Datormodellen, beskrivs i Datorer och vätskor , är den första som utförligt förklarar fladdermössens flaxande flygning i termer av vingens geometri i rörelse, säger Rajeev Jaiman, studiens seniorförfattare och professor i maskinteknik vid UBC.

"Tidigare numeriska modeller av fladdermusflygning var för förenklade eller ofullständiga för att vara till verklig praktisk nytta, " han lade till.

Fladdermusvingar är mycket unika eftersom de innehåller flera leder och töjbara membran som gör att de kan ändra form och återgå till sin ursprungliga form otaliga gånger när de flyger, förklarade Jaiman.

"Medan denna vingformning gör fladdermusflyg mycket mer komplicerat jämfört med fågelflyg, det gör också fladdermöss till de effektiva flygmaskiner som de är, " han sa.

Forskargruppen, som inkluderar ingenjörer från National University of Singapore, planerar att utveckla en fysisk fladdermusmodell härnäst, i samarbete med forskare vid Brown University.

"Vi kommer att arbeta för att ytterligare optimera den flaxande rörelsen, " sa Jaiman. "När detta är på plats, vi kommer att ha en grund för att designa effektivt, vig, automatiserade fladdermöss – tänk smarta drönare som kan flyga som en flock och fungera som verktyg för företag eller för nödsituationer."