El secreto del vuelo de las mariposas: la nueva inspiración para drones inteligentes y silenciosos
Las mariposas no solo nos encantan con su belleza: su enigmático vuelo podría ser la clave para diseñar microvehículos aéreos más eficientes. Un estudio revela cómo su aerodinámica natural inspira avances tecnológicos en drones biomiméticos.
Por Enrique Coperías
Secuencia de vuelo de una mariposa de la col blanca (Pieris brassicae), cuya capacidad para mantenerse en el aire con movimientos precisos y espaciados ha inspirado el diseño de microvehículos aéreos con alas batientes y tecnología biomimética. Imagen generada con DALL-E
Las mariposas no solo destacan por su colorido y belleza: sus complejas y aparentemente caóticas trayectorias de vuelo esconden mecanismos aerodinámicos que están inspirando el desarrollo de microvehículos aéreos (MAV) con tecnología biomimética de última generación.
Aunque los movimientos de las mariposas pueden parecer aleatorios, investigadores de la Universidad de Aeronáutica y Astronáutica de Pekín, en China, han demostrado que sus patrones de vuelo contienen claves fundamentales para crear drones con alas batientes más ligeros, eficientes y silenciosos. Los resultados del estudio han sido publicados en la revista científica Physics of Fluids.
«El vuelo estacionario es vital para funciones como alimentarse en flores o escapar de depredadores —señala Yanlai Zhang, uno de los autores del estudio. Y añade—: Comprender sus mecanismos aerodinámicos nos aporta información clave sobre la evolución y el control del vuelo en insectos, con aplicaciones en el diseño de robots voladores».
Inclinar el cuerpo para volar mejor
El equipo utilizó cámaras de alta velocidad para captar los movimientos de mariposas de la col (Pieris brassicae) en su entorno natural. Para evitar interferencias físicas, aplicaron un modelo de inteligencia artificial basado en aprendizaje profundo, que rastreó con precisión puntos corporales y de las alas sin dañar a los insectos.
Durante el análisis, los investigadores examinaron factores como la forma y el tamaño de las alas, así como la frecuencia de aleteo. Descubrieron que el factor más determinante para mantener el vuelo estacionario no era tanto el movimiento de las alas como la inclinación del cuerpo.
A diferencia de otros insectos, las mariposas ajustan constantemente el ángulo de su torso para redirigir las fuerzas aerodinámicas, logrando así mantener una fuerza vertical estable que contrarresta la gravedad.
Seguimiento del movimiento de una mariposa de la col blanca en una cámara construida con paneles acrílicos transparentes. Cortesía: Wu et al.
Inspiración para drones muy silenciosos
Este hallazgo es especialmente relevante para la ingeniería de drones MAV, ya que demuestra cómo el control corporal puede complementar el diseño de alas más ligeras y de baja frecuencia de aleteo. A partir de este modelo, se podrían desarrollar drones biomiméticos silenciosos, ideales para tareas que requieren precisión y bajo impacto ambiental.
«Esta capacidad podría transformar el uso de MAV, desde misiones de búsqueda y rescate en entornos confinados hasta la polinización automatizada en cultivos controlados —afirma Zhang. Y añade—: Nos entusiasma especialmente su potencial para la observación ecológica no invasiva, gracias a su diseño discreto y comportamiento naturalista».
En un momento en que la robótica aérea avanza rápidamente, el estudio de la aerodinámica natural de las mariposas no solo abre nuevas vías tecnológicas, sino que refuerza el valor de la biomimética como puente entre la naturaleza y la innovación. ▪️
Información facilitada por el Instituto Estadounidense de Física
Fuente: Jianghao Wu, Songtao Chu, Long Chen & Yanlai Zhang. The roles of body and wing pitching angles in hovering butterflies. Physics of Fluids (2025). DOI: https://doi.org/10.1063/5.0265833
