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Hay algo poético en soplar dientes de león al viento, pero también tiene mucha ciencia. Un nuevo estudio ha demostrado que las semillas de diente de león vuelan de una forma nunca antes vista en la naturaleza, y eso podría inspirar una nueva generación de sensores aéreos.

Nótese la peculiar estructura.

Soplar los dientes de león puede tener un atractivo romántico, pero para estas plantas, volar es de suma importancia. Usando su manojo de cerdas en forma de paracaídas, sus semillas pueden extenderse por más de un kilómetro, sostenidas únicamente por la energía eólica. Esto es esencial para que la planta pueda extenderse en grandes áreas, lo que también ayuda a explicar por qué la planta es tan común en muchas partes del mundo. Pero un equipo de investigadores que trabajaba en Edimburgo, Escocia, se dio cuenta de que realmente no sabemos cómo los dientes de león pueden volar una distancia tan larga.

Los dientes de león ( Taraxacum officinale agg.) son hierbas perennes de gran éxito que se pueden encontrar en zonas templadas de todo el mundo, escriben los investigadores. Los dientes de león, al igual que muchos otros miembros de la familia Asteraceae , dispersan sus erizadas semillas utilizando el viento y las corrientes ascendentes de convección.

Sus largas peleas son un poco sorprendentes porque la estructura similar a un paracaídas que exhiben las flores está, en su mayor parte, vacía y llena de aire, lo que a primera vista parece lamentablemente inadecuado para tomar vuelo. Esencialmente, en lugar de parecer un paraguas o un paracaídas, se parece más a la estructura de un paracaídas con forma de esqueleto y tener un paracaídas poroso no parece tener mucho sentido.

Una imagen de una tomografía computarizada micro de una semilla de diente de león, gris coloreada artificialmente. Créditos de imagen: Madeleine Seale, Alice Macente.

Los dientes de león usan un manojo de filamentos erizados, llamado papus, para ayudar a mantener sus semillas en el aire para su dispersión. Después de que el vilano toma el aire, también prolonga el descenso de la semilla, lo que le permite ser transportada mucho más lejos. Esto no es raro en el mundo de las plantas, ya que muchas otras especies emplean una estrategia similar pero tienen una membrana similar a un ala en lugar del vilano puntiagudo.

Entonces, Naomi Nakayama, Ignazio Maria Viola y sus colegas se propusieron estudiar exactamente qué sucede con el vuelo del diente de león. Construyeron un túnel de viento vertical para visualizar el flujo alrededor de semillas de diente de león fijas y que volaban libremente, empleando fotografías de exposición prolongada e imágenes de alta velocidad para monitorear cualquier efecto. Iluminaron las semillas con un láser para que todo el sistema fuera más fácil de visualizar.

Los investigadores descubrieron que el aire sí fluye a través de las cerdas del vilano, pero la cantidad de aire está controlada muy de cerca por el espacio entre las cerdas, y esto es muy importante. Esta estructura particular forma una burbuja de aire estable con forma de rosquilla, que flota alrededor de cada vilano. Llaman a esta burbuja de aire un anillo de vórtice.

Según el coautor Cathal Cummins, matemático aplicado de la Universidad de Edimburgo, las diferencias de presión entre el aire que se mueve a través de los radios y el aire que se mueve alrededor de la semilla crea el anillo de vórtice. El anillo del vórtice se separa del cuerpo de la semilla y la porosidad del vilano del diente de león se ajusta para estabilizar este vórtice.

La semilla de diente de león y el vórtice que genera. Cummins et al / Naturaleza.

El vilano poroso del diente de león contiene consistentemente de 90 a 110 filamentos, ni más ni menos. Si el número de filamentos se sale de este rango, no se forma la burbuja de aire y se anulan las propiedades de vuelo de los dientes de león. Pero si se mantiene dentro de ese rango, el vilano ofrece más de cuatro veces más arrastre por unidad de área en comparación con una membrana convencional similar a un ala. Los autores argumentan que esto hace que el diseño de plumas sea mucho más eficiente que una membrana con forma de ala para la dispersión de semillas livianas. También es un tipo de vuelo que nunca antes se había observado.

El descubrimiento del anillo de vórtice separado proporciona evidencia de la existencia de una nueva clase de comportamiento de fluidos alrededor de cuerpos sumergidos en fluidos que pueden ser la base de la locomoción, la reducción de peso y la retención de partículas en estructuras biológicas y artificiales, afirma el artículo.

Esto es muy significativo, para algo más que dientes de león. Este tipo de estructura podría replicarse en el diseño de drones a pequeña escala que requieren muy poco o ningún consumo de energía. Estos drones podrían funcionar como sensores remotos o sensores de contaminación.

El estudio ha sido publicado en Nature .

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