Oamenii de știință au creat un robot care a ajutat să-și dea seama cum și de ce peștele înoată în școli

Folosind roboți biomimetici asemănătoare peștilor, cercetătorii au descoperit că peștii care se mișcă înăuntru

școală, poate folosi jacuzzi,creat de cei care sunt înainte. S-a dovedit că roboții primesc beneficii hidrodinamice de la cel mai apropiat vecin din școală, indiferent de locul în care se află. Acest lucru se întâmplă din cauza strategiei de „potrivire a fazei vortex”. Această regulă de comportament a peștilor într-o școală era necunoscută anterior. 

Economie de energie

„Gropile de pești sunt foarte dinamice în socialsisteme ”, explică autorul principal al studiului Ian Cousin. „Rezultatele noastre explică modul în care peștii pot profita de vârtejurile generate de vecinii lor cei mai apropiați, fără a fi nevoie să mențină distanțe fixe unul față de celălalt.”

Pentru a răspunde la întrebarea dacă peștii pot salvaenergie, înotând cu alți pești, este necesar să-i măsurăm cheltuielile de energie. Nu este posibil să faceți acest lucru cu precizie cu pești cu înot liber, iar cercetările din trecut au încercat să răspundă la această întrebare folosind modele teoretice și predicții.

Soluție robotică

Cu toate acestea, noi cercetări au depășit acest lucrubarieră în calea testării experimentale. Cercetătorii au dezvoltat un pește robot tridimensional cu o înotătoare moale de coadă care înoată exact imitând mișcările unui pește real. Dar, spre deosebire de omologii lor vii, roboții vă permit să măsurați direct consumul de energie asociat cu înotul împreună, mai degrabă decât singur.

Sursa

În peste 10.000 de teste, au testat peștii robot în orice poziție posibilă față de lider și apoi au comparat consumul de energie cu înotul singur.

„Potrivirea fazei vortexului”

Rezultatele au arătat o diferență clară înconsumul de energie al roboților care au înotat singuri și al roboților care au înotat în perechi. Ei au descoperit că motivul pentru acest lucru este modul în care peștele din față afectează hidrodinamica peștilor din spate. Energia consumată de peștii de urmărire este determinată de doi factori. Contează dacă peștii adepți sunt apropiați de conducătorul școlii sau sunt mult în urmă și modul în care adeptul își ajustează loviturile de coadă pentru a utiliza vârtejurile create de lider.

Se pare că secretul economisirii energiei estesincronizare. Adică, peștii adepți trebuie să se potrivească ritmului cozii sale cu cel al liderului cu un anumit decalaj de timp în funcție de poziția spațială. Cercetătorii au numit această strategie „potrivirea fazei vortexului”. Când adepții sunt aproape de peștele lider, cel mai eficient mod energetic de a face acest lucru este sincronizarea loviturilor de coadă cu liderul. Dar pe măsură ce adepții rămân în urmă, trebuie să iasă din sincronizare, rămânând din ce în ce mai mult în spatele bătăilor cozii liderului.

Citește și

Oamenii de știință au aflat exact cum stresul termic dăunează spermei

Misiunea anuală în Arctica s-a încheiat, iar datele sunt dezamăgitoare. Ce așteaptă omenirea?

În ziua a 3-a de boală, majoritatea pacienților cu COVID-19 își pierd simțul mirosului și suferă adesea de un nas curgător