14:09 2024-04-09
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Studiul arată că bancurile de pești pot face mai puțin zgomot decât un înotător singuratic
_ Studiul a constatat că școli de peștii pot face mai puțin zgomot decât un înotător singuratic
Noile descoperiri ale inginerilor de la Universitatea Johns Hopkins care lucrează cu o simulare de înaltă tehnologie a macroului de școlar oferă o perspectivă asupra motivului pentru care peștii înoată în școli și promit pentru proiectarea și funcționarea submarine mult mai silențioase și vehicule submarine autonome.
„Este larg cunoscut faptul că înotul în grupuri oferă peștilor protecție suplimentară împotriva prădătorilor, dar ne-am întrebat dacă contribuie și la reducerea zgomotului lor”, a spus autorul principal Rajat Mittal. „Rezultatele noastre sugerează că scăderea substanțială a semnăturii lor acustice atunci când înotul în grupuri, în comparație cu înotul solo, poate fi într-adevăr un alt factor care conduce la formarea bancilor de pești.”
Lucrarea este publicată în Bioinspiration & Biomimetics. .
Echipa a creat un model 3D bazat pe macroul obișnuit pentru a simula un număr diferit de pești care înoată, schimbându-și formațiile, cât de aproape au înotat unul de celălalt și gradele în care mișcările lor s-au sincronizat. Modelul, care se aplică multor specii de pești, simulează că unul până la nouă macrou sunt propulsați înainte de aripioarele coziale.
Echipa a descoperit că un banc de pești care se mișcă împreună în modul corect a fost uimitor de eficient la zgomot. reducere: un banc de șapte pești suna ca un singur pește.
„Un prădător, cum ar fi un rechin, îl poate percepe ca auzind un pește singur în loc de un grup”, a spus Mittal. „Acest lucru ar putea avea implicații semnificative pentru peștele-pradă.”
Cea mai mare cheie pentru reducerea sunetului, a descoperit echipa, a fost sincronizarea bateriei cozii din școală – sau de fapt lipsa acesteia.
Dacă peștii se mișcau la unison, batându-și aripioarele coadă în același timp, sunetul se aduna și nu s-a înregistrat nicio reducere a sunetului total. Dar dacă alternau clapele de coadă, peștii și-au anulat sunetul unul altuia, au descoperit cercetătorii.
„Sunetul este un val”, a spus Mittal. „Două valuri fie se pot aduna dacă sunt exact în fază, fie se pot anula una pe cealaltă dacă sunt exact defazate. Cam asta se întâmplă aici, deși vorbim despre sunete slabe care abia ar fi auzite de un om. „
Mișcările aripioarelor caudale care reduc sunetul generează, de asemenea, o interacțiune a fluxului între pești, ceea ce le permite peștilor să înoate mai repede în timp ce utilizează mai puțină energie, a spus autorul principal Ji Zhou, un student absolvent de la Johns Hopkins care studiază ingineria mecanică.
„Considerăm că reducerea zgomotului generat de flux nu trebuie să vină în detrimentul performanței”, a spus Zhou. „Am găsit cazuri în care reduceri semnificative ale zgomotului sunt însoțite de creșteri vizibile ale forței pe cap de locuitor, datorită interacțiunilor hidrodinamice dintre înotători.”
Echipa a fost surprinsă să constate că beneficiile de reducere a sunetului apar pe măsură ce de îndată ce un pește înotător se alătură altuia. Reducerea zgomotului crește pe măsură ce mai mulți pești se înscriu într-o școală, dar echipa se așteaptă ca beneficiile să se termine la un moment dat.
„Pur și simplu a fi împreună și a înota în orice fel contribuie la reducerea semnăturii sonore”, a spus Mittal. „Nu este necesară nicio coordonare între pești.”
În continuare, echipa plănuiește să adauge turbulențe oceanice în modele și să creeze simulări care să permită peștilor să înoate mai „liber”.
Comentarii:
Adauga Comentariu