2019-01-29 06:14:01
鱼和鸟怎么挂在一起 研究人员发现答案很清醒

由于新发现的动态,鱼类和鸟类能够分组移动而不会分离或碰撞:追随者与领导者留下的尾迹相互作用。这一发现为动物运动提供了新的见解,并指出了从河流或风等自然资源中获取能量的潜在途径。

“在飞行或游泳过程中自然产生的空气或水流可以防止碰撞和分离,甚至允许不同拍打动作的人一起旅行,”纽约大学物理系博士候选人,该研究的第一作者Joel Newbolt解释道。 ,出现在美国国家科学院院刊上。 “值得注意的是,这种现象让较慢的追随者能够通过冲浪来跟上速度更快的追随者。”

更广泛地说,该研究为更好地捕获自然资源以从风和水产生能量提供了可能性。

“当我们目前使用风和水来帮助满足我们的能源需求时,我们的工作提供了新的方法来更有效地利用它们,因为我们寻求新的方法来加强可持续实践,”该论文的共同作者和助理之一Leif Ristroph说。纽约大学Courant数学科学研究所教授。

众所周知,鱼类和鸟类等动物经常分组旅行,但学校和鸡群中这些相互作用的细节尚不完全清楚。

为了研究拍打运动和流动相互作用对一组成员运动的影响,研究人员在Courant研究所的应用数学实验室进行了一系列实验。在这里,他们设计了一个由两个水翼组成的机器人“学校”,它模拟翅膀和鳍,上下翻动并向前游动。每个金属箔的拍打运动由电机驱动,而向前游泳运动是自由的,并且由于它们在拍打时箔上的水压力。

研究人员,包括Courant研究所,纽约大学物理系和纽约大学上海分校的教授张章,改变了拍打动作的速度,以代表更快更慢的游泳运动员和飞行员。

他们的研究结果表明,一对具有不同拍打动作的薄膜,单独游动或以不同速度飞行,实际上可以一起移动而不会因为跟随者与领导者留下的尾迹相互作用而分离或碰撞。

具体而言,追随者在领导者留下的尾迹上以不同的方式“冲浪”。如果落后,追随者通过这种唤醒经历了“推动”;然而,如果移动得太快,追随者会被领导者的叫醒“击退”。

“当坐在领导者身后时,这些机制为追随者创造了一些'甜蜜点',”张说。

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