Znanstvenici su stvorili robota koji je pomogao shvatiti kako i zašto ribe plivaju u školama

Koristeći biomimetičke robote nalik ribama, istraživači su otkrili da ribe koje se kreću

škola, može koristiti hidromasažne kade,stvoreni od onih koji su ispred. Pokazalo se da roboti dobivaju hidrodinamičku korist od svog najbližeg susjeda u školi, bez obzira gdje se nalaze. To se događa zbog strategije "vortex phase matching". Ovo pravilo ponašanja riba u jatu dosad nije bilo poznato. 

Ušteda energije

„Jata riba vrlo su dinamična društvenasustava “, objašnjava stariji autor studije Ian Cousin. "Naši rezultati objašnjavaju kako ribe mogu profitirati od vrtloga koje su stvorili njihovi najbliži susjedi, a da pritom ne moraju održavati fiksnu udaljenost jedna od druge."

Da odgovorim na pitanje mogu li ribe spasitienergije, plivajući s drugom ribom, potrebno je izmjeriti njezin utrošak energije. Točno to učiniti s slobodno plivajućim ribama nije moguće, a prošla su istraživanja pokušala odgovoriti na to pitanje koristeći teoretske modele i predviđanja.

Robotsko rješenje

Međutim, nova su istraživanja to prevladalaprepreka eksperimentalnom ispitivanju. Istraživači su razvili trodimenzionalnu robotsku ribu s mekom repnom perajom koja pliva upravo kako bi oponašala kretanje prave ribe. No, za razliku od živih kolega, roboti vam omogućuju izravno mjerenje potrošnje energije povezane s plivanjem zajedno, a ne sami.

Izvor

U preko 10 000 testova testirali su robote ribe u svim mogućim položajima u odnosu na vođu, a zatim su usporedili potrošnju energije samo s plivanjem.

Usklađivanje faze vrtloga

Rezultati su pokazali jasnu razliku upotrošnja energije robota koji su plivali sami i robota koji su plivali u parovima. Otkrili su da je razlog tome kako riba sprijeda utječe na hidrodinamiku ribe straga. Energiju koju troši riba koja vreba određuju dva čimbenika. Važno je je li riba sljedbenik blizu voditelja škole ili je daleko iza, i kako sljedbenik namješta repne udarce nogama da koristi vrtloge koje je stvorio vođa.

Ispostavilo se da je tajna uštede energijesinkronizacija. To jest, riba sljedbenik mora podudarati ritam repa s vođom s određenim vremenskim odmakom na temelju prostornog položaja. Istraživači su ovu strategiju nazvali "usklađivanje faze vrtloga". Kad su sljedbenici blizu vodeće ribe, energetski najučinkovitiji način da se to postigne je sinkronizacija repnih udaraca s vođom. Ali kako sljedbenici zaostaju, moraju se izmaknuti sinkronizaciji, sve više zaostajući za otkucajima repa vođe.

Pročitajte i

Znanstvenici su shvatili kako toplinski stres šteti spermi

Završila je godišnja misija na Arktiku i podaci su razočaravajući. Što čeka čovječanstvo?

Na 3. dan bolesti, većina bolesnika s COVID-19 gubi smrad i često pate od curenja iz nosa