Myggor slår med vingarna inte bara för att hålla sig uppe utan för två andra viktiga syften:för att generera ljud och för att peka det surret i riktning mot en potentiell partner, forskare vid Johns Hopkins University har upptäckt.

Deras upptäckter om myggvingarnas aerodynamik kan få konsekvenser för att bygga tystare drönare och för att ta fram giftfria metoder för att fånga och utrota skadedjuren.

I en forskningsartikel publicerad i Bioinspiration och biomimetik , ett team från universitetets Whiting School of Engineering, Rajat Mittal, professor i maskinteknik, och Jung-Hee Seo, en forskningsdocent, förklara aerodynamiken och akustiken i myggans parningsritual genom datormodellering.

"Samma vingar som producerar ljud är också viktiga för att de ska flyga, sa Mittal, en expert på beräkningsvätskedynamik. "De måste på något sätt göra båda samtidigt. Och de är effektiva på det. Det är därför vi har så mycket malaria och andra myggburna sjukdomar."

Hans teams forskning visar att "allt om myggor verkar perfekt anpassat för att åstadkomma denna ljudbaserade kommunikation."

"Således, " skriver tidningen, "att förstå strategierna och anpassningarna som används av insekter som myggor för att kontrollera deras aeroakustiska ljud kan så småningom ge insikter i utvecklingen av tysta drönare och andra bioinspirerade mikroflygfordon."

Förutom att ta fram tystare rotorer för drönare, Mittal sa att resultaten sannolikt kommer att informera forskning om hur ljud kan användas för att avbryta parningsritualen. Det kan resultera i giftfria metoder för att störa avel och minska myggpopulationer.

"Vi fortsätter att driva den sidan av forskningen, ", sa han. "Med rätt frekvens har myggorna svårt att flyga och kan inte slutföra sin parningsritual."

Med ett högfrekvent surrande ljud, den manliga myggan försöker ansluta sig till det lågfrekventa brummandet hos en hona. Att göra så, teamet fann att myggan måste flaxa sin långa, smala vingar vid höga frekvenser samtidigt som de roterar dem snabbt i slutet av varje slag.

Ja, det där irriterande borrliknande gället som föregår en hons bett är också en vibrerande serenad till en manlig myggas antenner.

Till skillnad från andra flygande insekter, deras storlek, Mittal sa att myggor har anpassat sin anatomi och flygfysiologi för att lösa det "komplexa multifaktoriella problemet" med att försöka flyga och flirta samtidigt.

"Vingtonerna såväl som de aerodynamiska krafterna för flygning är mycket riktade och myggor måste samtidigt kontrollera båda för att lyckas med en kompisjakt, " rapporterar tidningen.

Den snabba rotationen av vingarna "genererar ytterligare lyftkraft" för att hålla dem uppe, enligt forskningen. Men samma rotation hjälper också till att styra "vingtonen" i en riktning framåt, vilket är viktigt för att jaga potentiella kompisar.

"Om jag pratar med dig och jag vänder ryggen till, du kommer ha svårt att höra mig, Mittal förklarade. "De måste kunna styra sina ljud ordentligt."

Det snabba flaxande och trunkerade området, eller amplitud, är mycket snabbare och kortare än liknande bevingade insekter som fruktflugor. Det är därför myggor, till skillnad från fruktflugor, har ett "vingtonssurr" som är "särskilt irriterande för människor, " enligt tidningen.

Den "långa och smala vingen är perfekt för att göra ljud, sa Mittal. Fruktflugor, som i storlek liknar myggor, har korta och stubbiga vingar. Vidare, myggor flaxar med mycket högre frekvenser än fruktflugor. Det finns en anledning till detta. Högre frekvenser är bättre på att producera ljud."