27.10.2020
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.
Вчера, 09:23
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

Позавчера, 20:00
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

Вчера, 12:49
Алиса Гаджиева

У погибшего почти 70 миллионов лет назад хищника была трудная жизнь: помимо обычного набора проблем, таких как схватки с сородичами, он страдал от зубной боли.

1 декабря
Мария Азарова

Более низкие уровни интерлейкина-6 — маркера системного воспаления — выявили у людей, которые считали, что готовы предоставлять больше поддержки окружающим, чем получать взамен.

Позавчера, 20:00
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

Вчера, 09:23
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

18 ноября
Ольга Иванова

Группа исследователей из Китая и США выявила дополнительный фактор, который мог способствовать самому крупному вымиранию на планете.

[miniorange_social_login]

Комментарии

3 Комментария

27.10.2020
-
1
+
И что это дает? м?
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: