Utilizando robots biomiméticos parecidos a peces, los investigadores han descubierto que los peces que se mueven en
El ahorro de energía
“Los cardúmenes de peces son muy dinámicossistemas ”, explica el autor principal del estudio, Ian Cousin. "Nuestros resultados explican cómo los peces pueden beneficiarse de los vórtices generados por sus vecinos más cercanos sin tener que mantener distancias fijas entre sí".
Para responder a la pregunta de si los peces pueden salvarenergía, nadando con otros peces, es necesario medir su gasto energético. No es posible hacer esto con precisión con peces que nadan libremente, y las investigaciones anteriores han intentado responder a esta pregunta con modelos teóricos y predicciones.
Solución robótica
Sin embargo, una nueva investigación ha superado estabarrera a las pruebas experimentales. Los investigadores han desarrollado un pez robótico tridimensional con una aleta caudal suave que nada exactamente como un pez real. Pero a diferencia de sus primos vivos, los robots le permiten medir directamente el consumo de energía asociado con nadar juntos, en lugar de solos.
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En más de 10,000 pruebas, probaron el pez robot en todas las posiciones posibles en relación con el líder, y luego compararon el consumo de energía con la natación sola.
Emparejamiento de fase de vórtice
Los resultados mostraron una clara diferencia enconsumo de energía de robots que nadaban solos y robots que nadaban en parejas. Descubrieron que la razón de esto es cómo el pez de adelante afecta la hidrodinámica del pez de atrás. La energía consumida por los peces acechadores está determinada por dos factores. Importa si el pez seguidor está cerca del líder de la escuela o muy atrás, y cómo el seguidor ajusta sus patadas de cola para usar los vórtices creados por el líder.
Resulta que el secreto para ahorrar energía essincronización. Es decir, el pez seguidor debe hacer coincidir el ritmo de su cola con el ritmo del líder con un cierto desfase de tiempo basado en la posición espacial. Los investigadores llamaron a esta estrategia "emparejamiento de fase de vórtice". Cuando los seguidores están cerca del pez líder, la forma más energéticamente efectiva de hacerlo es sincronizar las patadas de cola con el líder. Pero a medida que los seguidores se quedan atrás, deben desincronizarse, quedando cada vez más rezagados detrás de los latidos de la cola del líder.
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