Les scientifiques ont créé un robot qui a aidé à comprendre comment et pourquoi les poissons nagent dans les écoles

En utilisant des robots biomimétiques ressemblant à des poissons, les chercheurs ont découvert que les poissons qui se déplacent

l'école, peut utiliser les bains à remous,créé par ceux qui sont en avance. Il s'est avéré que les robots bénéficient des avantages hydrodynamiques de leur voisin le plus proche de l'école, quel que soit l'endroit où ils se trouvent. Cela se produit en raison de la stratégie de « correspondance de phase vortex ». Cette règle de comportement des poissons en banc était inconnue auparavant. 

Économie d'énergie

«Les bancs de poissons sont très dynamiques sur le plan social», explique l'auteur principal de l'étude Ian Cousin. «Nos résultats expliquent comment les poissons peuvent profiter des tourbillons créés par leurs voisins les plus proches sans avoir à maintenir des distances fixes les uns des autres.»

Pour répondre à la question de savoir si les poissons peuvent économiserénergie, nageant avec d'autres poissons, il faut mesurer sa dépense énergétique. Faire cela avec précision avec des poissons nageant librement n'est pas possible, et des recherches antérieures ont tenté de répondre à cette question en utilisant des modèles théoriques et des prédictions.

Solution robotique

Cependant, de nouvelles recherches ont surmonté ce problèmebarrière aux tests expérimentaux. Les chercheurs ont développé un poisson robotique en trois dimensions avec une nageoire caudale souple qui nage avec précision en imitant les mouvements d'un vrai poisson. Mais contrairement à leurs homologues vivants, les robots vous permettent de mesurer directement la consommation d'énergie associée à la natation ensemble, plutôt que seuls.

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Dans plus de 10000 tests, ils ont testé le poisson robot dans toutes les positions possibles par rapport au leader, puis ont comparé la consommation d'énergie à la nage seule.

Correspondance de phase de vortex

Les résultats ont montré une nette différenceconsommation d'énergie des robots qui nageaient seuls et des robots qui nageaient par paires. Ils ont constaté que la raison en était la façon dont le poisson à l'avant affecte l'hydrodynamique du poisson à l'arrière. L'énergie consommée par le poisson traqueur est déterminée par deux facteurs. Il importe que le poisson suiveur soit proche du chef de l'école ou loin derrière, et comment l'adepte ajuste ses coups de queue pour utiliser les vortex créés par le chef.

Il s'avère que le secret pour économiser de l'énergie estsynchronisation. Autrement dit, le poisson suiveur doit correspondre au rythme de sa queue avec le rythme du leader avec un certain décalage temporel basé sur la position spatiale. Les chercheurs ont appelé cette stratégie «correspondance de phase de vortex». Lorsque les suiveurs sont proches du poisson de tête, le moyen le plus efficace du point de vue énergétique est de synchroniser les coups de pied de queue avec le leader. Mais à mesure que les adeptes sont à la traîne, ils doivent se désynchroniser, de plus en plus derrière les battements de queue du leader.

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