Un grupo de investigadores de la Universidad de Nueva York concluyó que los peces y las aves, cuando se mueven en grupos, podrían usar dos "engranajes", uno lento y otro rápido para conservar la energía. Sus hallazgos ofrecen nuevas ideas sobre los contornosde flujos de aire y agua: conocimiento que podría usarse para desarrollar modos de transporte más eficientes energéticamente.
"Algunas bellas físicas están funcionando en las escuelas y las parvadas, con cada individuo creando una ola en el fluido mientras también 'surfeando' en la ola dejada por su vecino río arriba", dice Leif Ristroph, profesor asistente en el Courant Institute of NYUCiencias Matemáticas que dirigieron el estudio.
El estudio, que aparece en la revista Comunicaciones de la naturaleza emplea una metodología innovadora, una que imita escuelas o bandadas infinitamente grandes dentro de los límites de un laboratorio de la ciudad de Nueva York.
El equipo de investigación creó una 'escuela' robótica en la que los nadadores son alas de plástico impresas en 3D que agitan y nadan alrededor de un tanque de agua. El truco, señalan, es que las alas naden en órbitas circulares, similares a los remolinosaspas de un ventilador o helicóptero, para que cada uno se mueva dentro del flujo generado por todos en sus órbitas anteriores. Al moverse en un movimiento circular, estableciendo y respondiendo a su propia estela, un pequeño conjunto de alas puede imitar una matriz infinitamente larga.
Al evaluar los movimientos de esta escuela, los investigadores descubrieron que mientras un nadador solitario se mueve a una velocidad de natación bien definida, los grupos más grandes toman una de dos velocidades. En "primera marcha", cada nadador traza el mismo camino a través delfluido y va con el flujo creado por su vecino aguas arriba, y la escuela en su conjunto nada lentamente. "Segunda marcha" es un modo rápido en el que cada aleta individual contrarresta a su vecino y contra el flujo que encuentra.
Los investigadores luego realizaron simulaciones por computadora en un intento de comprender más acerca de estas velocidades distintas. Sus resultados mostraron que el primer modo más lento ahorra la energía requerida para nadar, y por lo tanto sería ideal para navegar o migrar, mientras que el más rápidola segunda marcha quema más energía, pero sería ventajoso para los escapes rápidos de los depredadores.
El equipo considera que sus hallazgos son aplicables a la aerodinámica de las bandadas de pájaros, con aire que reemplaza el agua a medida que se navega por los flujos.
Además, señalan que los resultados proporcionan una mayor comprensión de los principios del flujo de agua y aire, conocimiento que los barcos y aviones podrían aprovechar para capturar de manera más eficiente la energía de las olas oceánicas o la turbulencia atmosférica.
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Materiales proporcionado por Universidad de Nueva York . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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