L'été est là. Outre les barbecues, les excursions sur la plage et les matchs de baseball, cela signifie également l’arrivée d’un visiteur particulièrement inattendu, le moustique.
Mais alors que nous grincons des dents en imaginant les hordes de moustiques qui nous ennuieront sous peu, nous devons également le leur remettre - elles sont des créatures remarquablement robustes, résistant à toutes sortes de pulvérisations, répulsifs, bougies et à tout ce que nous leur jetons dessus. . Et l'une de leurs capacités les plus étonnantes est qu'ils peuvent rester en vol au milieu d'une des attaques de la nature: une goutte de pluie qui tombe.
Pour un moustique, se faire frapper par une goutte de pluie équivaut à un être humain se faire toucher par un objet de 3 tonnes, à peu près de la taille d'une camionnette. Une goutte de pluie individuelle représente environ 50 fois la masse d'un moustique, et les gouttes tombent à une vitesse aussi rapide que 22 km / h. Pourtant, les insectes minuscules sont capables de survivre à d'innombrables collisions au cours d'une tempête, lorsque ces dangers de la taille d'un camion s'effondrent tout autour d'eux.
Comment font-ils? Selon une étude publiée plus tôt cette semaine dans les Actes de l'Académie nationale des sciences, c'est la petite taille du moustique, combinée à une approche zen de la résistance passive, qui lui permet de rester en vol malgré ces collisions massives.
Il s'avère que les moustiques combinent un exosquelette extrêmement puissant avec une masse minuscule pour minimiser la force de chaque goutte de pluie lorsqu'elle frappe. Du fait de leur poids beaucoup plus léger que celui des gouttes de pluie, les gouttes perdent très peu de vitesse lorsqu'elles se heurtent aux moustiques, ce qui se traduit par une très faible force expulsée sur l'insecte.
De plus, au lieu de rester forts contre les gouttes, ou même d'essayer de les éviter, les moustiques suivent simplement le courant. "Lorsque la goutte de pluie tombe, plutôt que de résister à la pluie de pluie, ils se joignent un peu comme un passager clandestin", a déclaré à NPR, David Hu, ingénieur chez Georgia Tech. En conséquence, ils ont très peu de force. »L’impact de la goutte de pluie peut faire dévier le moustique en partie, mais il ne nuit pas autant à l’insecte qu’il le ferait si elle était absorbée directement.
Quelques instants après que les moustiques se soient accrochés aux gouttes de pluie, ils utilisent leurs ailes et leurs longues jambes comme des voiles miniatures pour se soulever des gouttelettes qui tombent avant qu'elles ne s'écroulent dans le sol, comme le montre la vidéo ci-dessous. Les chercheurs ont découvert que le principal danger, c'est que les gouttes de pluie frappent les moustiques alors qu'ils sont déjà près du sol, car s'ils ne peuvent pas se déloger à temps, ils seront projetés dans le sol à la même vitesse que la chute. .
Comment le groupe de recherche, dirigé par le doctorant de Hu, Andrew Dickerson, a-t-il élaboré la stratégie des moustiques? "Frapper un moustique avec une goutte de pluie est une expérience difficile", a déclaré Hu. «La première chose que nous avons faite a été de déposer de petites gouttes du troisième étage de notre bâtiment sur un conteneur de moustiques, et vous pouvez imaginer que cela ne s'est pas très bien passé. C'est un peu comme jouer au pire jeu de fléchettes que vous pouvez imaginer. "
Finalement, les chercheurs ont introduit l'expérience à l'intérieur, en construisant une cage en acrylique pour contenir les moustiques, ce qui permettrait également l'entrée de gouttes d'eau.
Ils ont ensuite frappé les insectes avec de minuscules jets d'eau pour simuler la vitesse de chute des gouttes de pluie, et ont filmé six moustiques anophèles entrant dans le cours d'eau. Ils ont utilisé une caméra haute vitesse qui capturait 4000 images par seconde (une caméra vidéo typique capturait 24 images par seconde). Les six insectes ont survécu et les images, ainsi que les équations théoriques, ont permis aux scientifiques de mieux comprendre la capacité remarquable des insectes à faire face à la pluie.
Les expériences ont également été menées dans une optique d'ingénierie pratique. La conception et la construction de micro-véhicules aériens (MAV), de minuscules aéronefs pouvant potentiellement être utilisés à des fins de surveillance ou autres, progressent dans les laboratoires du monde entier. La société californienne AeroVironment a mis au point un micro-avion inspiré des colibris qui pèse moins qu'une pile AA. D'autres sociétés et laboratoires de recherche étudient actuellement la possibilité de fabriquer des avions autonomes encore plus petits. Les chercheurs notent que mieux comprendre comment la vie naturelle évoluait pour voler sous la pluie, pourrait nous aider à concevoir nos propres embarcations minuscules pour rester en hauteur dans les éléments également.
