Ученые выяснили преимущества плавания рыбы в косяке, используя роботов

Физический эксперимент с применением роботов, который моделирует плавание рыбы в косяках, провели ученые института Макса Планка, 26 октября сообщает Nature Communications.

Эксперимент позволил определить преимущества плавания рыбы плотными группами. Измерения показали, что ведомые в косяке особи затрачивают меньше энергии, чем при одиночном плавании.

Подобные измерения в косяках живой рыбы не удалось провести с удовлетворительной точностью. Вся информация о групповом передвижении рыбы получена была только теоретически.

В этом эксперименте ученые построили два роботизированных прототипа рыбы и запустили их в бассейн. Расположение роботов друг относительно друга и расстояние между ними варьировалось для каждого экспериментального случая. Всего было проведено более десяти тысяч экспериментов.

Для визуализации гидродинамической картины при движении роботов, вода насыщалась пузырьками воздуха и подсвечивалась лазером.

Однозначно было выявлено, что ведомый робот для своего движения затрачивает меньше энергии. Уровень экономии зависит от расстояния между роботами, взаимного расположения и интенсивности работы хвостом. Максимальный эффект от совместного плавания достигается, когда ведомый робот попадает в условия фазовой синхронизации гидродинамических вихрей. Энергия водяного вихря, возникающего при движении ведущего робота, используется ведомым для своего движения.