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Les sons des rituels d'accouplement de moustiques pourraient conduire à des drones plus silencieux

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Lignes de courant complexes générées par l’aile battante d’un moustique en vol. Des chercheurs de l’Université Johns Hopkins ont découvert que les moustiques battaient des ailes non seulement pour rester en hauteur, mais aussi pour deux autres objectifs essentiels: générer du son et indiquer à quel point une personne pourrait devenir son compagnon potentiel. Crédit: Rajat Mittal

Des chercheurs de l’Université Johns Hopkins ont découvert que les moustiques battaient des ailes non seulement pour rester en hauteur, mais aussi pour deux autres objectifs essentiels: générer du son et indiquer à quel point une personne pourrait devenir son compagnon potentiel.

Leurs découvertes sur l'aérodynamisme des ailes de moustiques pourraient avoir des conséquences sur la construction de drones plus silencieux et sur la conception de méthodes non toxiques pour piéger et exterminer les parasites.

Dans un document de recherche Publié dans Bioinspiration et biomimétiques, une équipe de la Whiting School of Engineering de l’université, Rajat Mittal, professeur de génie mécanique, et Jung-Hee Seo, professeur associé de recherche, expliquent l’aérodynamique et l’acoustique du rituel de couplage des moustiques par le biais de la modélisation informatique.

"Les mêmes ailes qui produisent du son sont également essentielles pour voler," a déclaré Mittal, expert en dynamique des fluides computationnelle. "Ils doivent en quelque sorte faire les deux en même temps. Et ils sont efficaces. C'est pourquoi nous avons tant de paludisme et d'autres maladies transmises par les moustiques."

Les recherches de son équipe montrent que "tout sur les les moustiques semble parfaitement adapté à la réalisation de cette communication sonore. "

"Ainsi," explique le journal, "comprendre les stratégies et les adaptations utilisées par les insectes tels que les moustiques pour contrôler leur bruit aéroacoustique pourrait éventuellement fournir des informations sur la mise au point de drones silencieux et d'autres véhicules micro-aériens bioinspirés".

En plus de concevoir des rotors plus silencieux pour les drones, Mittal a déclaré que les résultats de ces recherches serviraient probablement de base à la recherche sur la manière dont le son peut être utilisé pour interrompre le rituel de reproduction. Cela pourrait entraîner des méthodes non toxiques pour perturber la reproduction et réduire les populations de moustiques.

"Nous continuons à poursuivre cet aspect de la recherche", a-t-il déclaré. "A la bonne fréquence, les moustiques ont du mal à voler et ne peuvent pas terminer leur rituel de reproduction."

Avec un bourdonnement de haute fréquence, le moustique mâle tente de se connecter au bourdonnement de basse fréquence d'une femme. Pour ce faire, l’équipe a découvert que le moustique devait battre ses ailes longues et minces à haute fréquence tout en les faisant pivoter rapidement à la fin de chaque coup.

Oui, ce son aigu en forme de perceuse qui précède la morsure d'une femme est également une sérénade vibrante pour les antennes d'un moustique mâle.

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Crédit: Johns Hopkins University

Contrairement aux autres insectes volants de leur taille, Mittal a déclaré que les moustiques avaient adapté leur anatomie et leur physiologie de vol pour résoudre le "problème multifactoriel complexe" consistant à vouloir voler et flirter en même temps.

"Les tonalités de l'aile ainsi que les forces aérodynamiques pour le vol sont très directionnelles et les moustiques doivent contrôler simultanément les deux afin de mener à bien une chasse au pion," rapporte le journal.

La recherche a révélé que la rotation rapide des ailes "génère une force de portance supplémentaire" pour les maintenir en altitude. Mais cette même rotation aide également à diriger le "ton de l'aile" dans une direction avant, ce qui est important pour chasser les partenaires potentiels.

"Si je vous parle et que je tourne le dos, vous aurez du mal à m'entendre", expliqua Mittal. "Ils doivent être capables de diriger leurs sons correctement."

La plage ou l'amplitude de battement rapide et tronquée est beaucoup plus rapide et plus courte que celle des insectes à ailes de taille similaire tels que les mouches des fruits. C'est pourquoi les moustiques, contrairement aux mouches des fruits, possèdent un "bourdonnement d'aile" qui est "particulièrement gênant pour les humains", selon le journal.

Le "long et mince aile est idéal pour faire des sons, a déclaré Mittal. Les mouches des fruits, de taille similaire aux moustiques, ont des ailes courtes et trapues. En outre, les moustiques battent à des fréquences beaucoup plus élevées que les mouches des fruits. Il y a une raison pour cela. Les fréquences plus élevées produisent mieux les sons. "


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Plus d'information:
Jung-Hee Seo et al, Mécanisme et mise à l'échelle de la génération du son des ailes chez les moustiques, Bioinspiration et biomimétiques (2019). DOI: 10.1088 / 1748-3190 / ab54fc

Fourni par
Université Johns Hopkins

Citation:
                                                 Les rituels d'accouplement de moustiques pourraient conduire à des drones plus silencieux (7 novembre 2019)
                                                 récupéré le 8 novembre 2019
                                                 de https://techxplore.com/news/2019-11-mosquito-rituals-quieter-drones.html

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