Trips är små insekter 2 millimeter långa, ungefär lika länge som fyra människohår är tjocka. Trips är kända för sin ovälkomna förmåga att sluka trädgårdsväxter och, nyligen, att informera designen av mikrorobotik.

Till skillnad från större insekter, fåglar, och flygplan, trips förlitar sig inte på lyft för att flyga. Istället, de små insekterna förlitar sig på en dragbaserad flygmekanism, hålla sig flytande i luftflödeshastigheter med ett stort förhållande mellan kraft och vingstorlek. Vinden är proportionellt sett starkare när du är en liten insekt med vingar som mäter på mikroskalan.

Den främre virveln är anmärkningsvärt desarmerad i en så liten storlek, så lite lyftkraft kan genereras. Författaren Yonggang Jiang förklarade att orsaken till detta är det ultralåga Reynolds-talet, som är förhållandet mellan tröghetskrafter och viskösa krafter i en vätska, som luften.

Medan modellbaserade studier har bekräftat en drag-baserad mekanism för små insekter, modeller är inte biologiskt trogna. En tripsvinge kan ha mellan 45 och 120 hårliknande borst som sträcker sig från vingmembranet.

Trots den ökande precisionen hos mikroelektromekaniska system, tidigare studier riskerade felaktiga beräkningar av dragkraft, eftersom de inte inkluderade längden, vinkel eller antal borst.

I en studie publicerad denna vecka i Journal of Applied Physics , forskare utförde det första testet av dragkraften på en verklig trippvinge under konstant luftflöde i en bänk-vindtunnel. Utifrån erfarenhet inom mikrotillverkning och nanomekanik, Jiang skapade ett experiment där en tripps vinge limmades på en självkännande mikrokant som använder piezoresistorer för att ta spänningsmätningar som används för att beräkna dragkraften på vingen.

Studien tjänade till att kvantifiera de aerodynamiska egenskaperna hos vingarna, undersöker noga hur mycket luft som läcker genom den borstade vingen och hur luftflödesläckage påverkar dragkraften per ytenhet. Den naturliga borstdesignen kan vara användbar för att designa små flyg- eller simrobotar, Jiang sa, samt flödessensorer och gassensorer, där en borststruktur kan öka känsligheten.

Författarna planerar att ytterligare utforska med hjälp av en mikrocantilever för att studera trippens flygmekanism och vingens kinematik, inklusive anfallsvinkeln, de olika vinklarna vid vilka en tripp kan placera sin vinge, och hur det påverkar dragkraften under flygning.