Роботы-рыбы продемонстрировали пользу плавания в стае — Naked Science
4 минуты
Сергей Васильев
3

Роботы-рыбы продемонстрировали пользу плавания в стае

4.4

Эксперименты с роборыбами показали, что синхронизированные движения при плавании в стае позволяют использовать турбулентные вихри соседей и экономить энергию.

©Liang Li, MPI of Animal Behavior

Многие рыбы плавают многочисленными косяками, совершая почти синхронные движения телом. Такие объединения более безопасны, в них проще найти партнера — и просто легче плавать. Совместные движения позволяют экономить энергию, и недавно это удалось продемонстрировать, используя биомиметических роботов-рыб. Об этом рассказывает новая статья ученых из Института поведения животных Общества Макса Планка, которая опубликована в журнале Nature Communications.

В самом деле, напрямую измерить энергетические расходы свободно плавающей в стае рыбы невозможно, и до сих пор такие работы проводились лишь на математических и компьютерных моделях. Чтобы провести необходимые эксперименты, немецким ученым пришлось разработать роботов-рыб с мягкими хвостами, движения которых имитируют настоящих животных. Провести необходимые измерения на роботах куда проще.

Авторы заставляли пару таких машин плавать как поодиночке, так и вместе, на разных расстояниях и в разном положении друг относительно друга. Для того чтобы можно было визуально регистрировать гидродинамику этого процесса, в воду закачивали крошечные газовые пузырьки, которые подсвечивали с помощью лазера. Всего было проведено более 10 тысяч «заплывов», которые достоверно подтвердили, что совместное движение позволяет ведомой рыбе плыть существенно легче.

Эта экономия определялась сочетанием дистанции до ведущего и частотой биений хвоста. При правильной комбинации ведомая рыба может подхватывать турбулентные вихри, слетающие с хвоста ведущей, и использовать их для создания дополнительной тяги. Такой подход авторы назвали «фазовой синхронизацией вихрей» (vortex phase matching) и дополнительно удостоверились в его эффективности, смоделировав аналогичные движения на компьютере.

«Мы обнаружили простое правило синхронизации с соседями, которое позволяет ведомым постоянно использовать создаваемые другими вихри, — добавляют ученые. — До таких экспериментов с роботами мы просто не знали, как это проделать, хотя ответ был практически у нас перед глазами».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 18:20
5 минут
Илья Ведмеденко

Согласно решению Арбитражного суда Амурской области, строительство стартового комплекса «Ангара» на Восточном должны приостановить. Напомним, стартовый стол создают под тяжелую ракету «Ангара-А5», которую хотят применить для испытаний космического корабля нового поколения.

Вчера, 16:44
4 минуты
Илья Ведмеденко

Новейший марсоход NASA в первый раз проехал по Красной планете: всего аппарат преодолел 6,5 метра. Ранее ровер прислал первые снимки с поверхности Марса.

Вчера, 15:24
9 минут
Мария Азарова

По числу одобривших его использование стран российский препарат обогнал даже так называемого фаворита Запада — вакцину от Pfizer и BioNTech.

28 февраля
4 минуты
Мария Азарова

Айсберг по своим размерам почти в два раза превышает площадь Нью-Йорка. Хотя рекордсменом его и не назовешь (летом 2017 года от ледника Ларсена откололся действительно гигантский айсберг A68), ученые планируют продолжать наблюдения.

2 марта
4 минуты
Василий Парфенов

Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) спустя несколько лет клинических испытаний одобрило использование нового хирургического робота Hominis, созданного компанией Memic. Инструмент обладает сразу двумя «руками» с тремя «суставами» на каждой.

2 марта
7 минут
РНФ

Ученые Южно-Уральского университета в составе международной группы исследовали крыс с экспериментальным посттравматическим расстройством и крыс, у которых его не было. Они доказали, что этот вид тревожного расстройства действительно приводит к повышенному риску сердечных нарушений – до этого такая взаимосвязь не была научно подтверждена.

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

15 февраля
9 минут
Василий Парфенов

Новость, которую странно публиковать на серьезном научно-популярном портале, но от реальности не убежишь. Уфологи всего мира могут радоваться: американские военные официально признали, что изучали места крушения НЛО и в их распоряжении есть некие аномальные объекты, свойства которых выходят за рамки известных науке материалов.

[miniorange_social_login]

Комментарии

3 Комментария

Ruslan Ziver
27.10.2020
-
1
+
И что это дает? м?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: