นกฮัมมิ่งเบิร์ดได้รับการตั้งชื่อตามเสียงฮัมที่ไพเราะเมื่อบินอยู่หน้าดอกไม้เพื่อหาอาหาร แต่ตอนนี้มันชัดเจนว่าปีกสร้างเสียงของนกฮัมมิงเบิร์ดเมื่อมันเต้นอย่างรวดเร็วด้วยความเร็ว 40 ครั้งต่อวินาที
นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยี Eindhoven มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด และโซรามา สังเกตนกฮัมมิ่งเบิร์ดอย่างพิถีพิถันโดยใช้กล้องความเร็วสูง 12 ตัว แผ่นกด 6 แผ่น และไมโครโฟน 2,176 ตัว ทีมวิศวกรประสบความสำเร็จในการวัดแหล่งกำเนิดเสียงที่เกิดจากการกระพือปีกของสัตว์บินได้อย่างแม่นยำเป็นครั้งแรก
พวกเขาค้นพบว่าปีกขนนก
ที่อ่อนนุ่มและซับซ้อนของนกฮัมมิงเบิร์ดสร้างเสียงในแบบที่คล้ายกับปีกของแมลงที่เรียบง่ายกว่า ข้อมูลเชิงลึกใหม่นี้สามารถช่วยให้อุปกรณ์อย่างพัดลมและโดรนเงียบลงได้
เสียงฮัมของนกฮัมมิงเบิร์ดมาจากความแตกต่างของแรงกดระหว่างด้านบนและด้านล่างของปีก ซึ่งจะเปลี่ยนทั้งขนาดและทิศทางเมื่อปีกกระพือไปมา ความแตกต่างของแรงกดบนปีกเหล่านี้มีความสำคัญ เนื่องจากพวกมันให้แรงแอโรไดนามิกที่ช่วยให้นกฮัมมิงเบิร์ดสามารถลอยขึ้นและลอยได้
เพลงนกใหม่ที่ ‘แพร่ระบาด’
ข้ามสายพันธุ์ของนกกระจอกนี้ถูกติดตามโดยนักวิทยาศาสตร์เป็นครั้งแรก
ปีกนกฮัมมิงเบิร์ดสร้างแรงแอโรไดนามิกขึ้นอย่างแข็งแกร่งระหว่างจังหวะของปีกทั้งขึ้นและลง ซึ่งต่างจากนกสายพันธุ์อื่น ดังนั้นสองครั้งต่อปีก ในขณะที่ทั้งความแตกต่างของแรงดันเนื่องจากการยกและแรงลากที่กระทำต่อปีกมีส่วนทำให้ ปรากฎว่าความแตกต่างของแรงดันในการยกขึ้นข้างบนนั้นเป็นต้นเหตุหลักของเสียงฮัม
ความแตกต่างระหว่างการสะอื้น หึ่ง และวู่วาว
ศาสตราจารย์ David Lentink จากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดกล่าวว่า “นี่คือเหตุผลที่นกและแมลงสร้างเสียงที่แตกต่างกัน ยุงส่งเสียงครวญคราง ผึ้งส่งเสียงพึมพำ นกฮัมมิงเบิร์ดส่งเสียงร้อง และนกตัวใหญ่ ‘วู้’ นกส่วนใหญ่ค่อนข้างเงียบเพราะพวกมันสร้างลิฟต์ส่วนใหญ่เพียงครั้งเดียวระหว่างจังหวะปีกที่จังหวะลง นกฮัมมิงเบิร์ดและแมลงมีเสียงดังกว่าเพราะมันทำสองครั้งต่อปีก”
นักวิทยาศาสตร์ได้ตรวจสอบ
นกฮัมมิงเบิร์ดของแอนนา 6 ตัว ซึ่งเป็นสายพันธุ์ที่พบได้บ่อยที่สุดในสแตนฟอร์ด
พวกเขาให้นกดื่มน้ำน้ำตาลจากดอกไม้ปลอมในห้องบินพิเศษทีละคน รอบห้องที่นกไม่สามารถมองเห็นได้ กล้อง ไมโครโฟน และเซ็นเซอร์ความดันถูกตั้งค่าให้บันทึกเสียงปีกแต่ละอันอย่างแม่นยำขณะโฉบอยู่หน้าดอกไม้
ที่เกี่ยวข้อง: การดูแม่นกฮัมมิงเบิร์ดกับทารกแรกเกิดเป็นสิ่งที่เราต้องการ
ในระหว่างการทดลองติดตามผล
ในที่สุดแผ่นความดันที่มีความไวสูงหกแผ่นก็สามารถบันทึกแรงยกและแรงลากที่เกิดจากปีกขณะเคลื่อนที่ขึ้นและลงได้เป็นครั้งแรก
ในที่สุด นักวิจัยก็ได้รวบรวมผลลัพธ์ที่หลากหลายในรูปแบบอะคูสติก 3 มิติอย่างง่าย ที่ยืมมาจากโลกของเครื่องบินและดัดแปลงทางคณิตศาสตร์ให้เข้ากับปีกที่กระพือปีก มันทำนายเสียงที่กระพือปีกเปล่งออกมา ไม่เพียงแต่เสียงฮัมของนกฮัมมิงเบิร์ดเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเสียงวูบวาบของนกและค้างคาวอื่นๆ เสียงหึ่งและเสียงหอนของแมลง และแม้แต่เสียงที่หุ่นยนต์กระพือปีกสร้างขึ้น
