Des chercheurs trouvent les meilleures formes de classe pour les poissons nageant dans les écoles
Une représentation d'un banc optimal de nageurs en termes de vitesse et d'économies d'énergie :un arrangement en treillis en forme de losange dans lequel chaque poisson a un voisin direct en amont ainsi que deux voisins en amont et quelque peu déplacés de chaque côté. Les nageurs ici sont représentés comme des ailes qui battent de haut en bas et nagent de droite à gauche. Les signes plus et moins font référence au sens de rotation des tourbillons ou tourbillons générés par chaque nageur. Crédit :Anand Oza, Institut de technologie du New Jersey
Une équipe de chercheurs a identifié les meilleures dispositions pour la nage des poissons en bancs, des formations supérieures en termes d'économie d'énergie tout en optimisant la vitesse. Ses conclusions, qui paraissent dans le journal Examen physique X , indiquer de nouvelles façons potentielles d'améliorer les technologies de production d'énergie.
L'oeuvre, menée par des chercheurs du Courant Institute of Mathematical Sciences de l'Université de New York, confirme également une croyance de longue date :les poissons nageant en groupes ou en formations ordonnées dépensent moins d'énergie et se déplacent plus vite que lorsqu'ils nagent seuls.
"Les animaux ont découvert des astuces intéressantes qui peuvent économiser de l'énergie et se déplacer plus rapidement, et ces comportements pourraient se traduire par de nouveaux dispositifs de récupération d'énergie et de propulsion, " dit Leif Ristroph, professeur associé à l'Institut Courant et l'un des co-auteurs de l'article. "Notre modèle pourrait indiquer comment optimiser ces technologies."
En utilisant un nouveau type de modèle mathématique, l'équipe, qui comprenait également Michael Shelley, professeur à l'Institut Courant, et Anand Oza, professeur assistant au New Jersey Institute of Technology, s'est concentré sur plusieurs arrangements de nageurs pour voir lesquels étaient les meilleurs en termes d'économie d'énergie nécessaire pour nager et d'amélioration de la vitesse de nage pour le groupe. En particulier, à l'aide de simulations informatiques, ils ont examiné comment plusieurs nageurs qui battent des ailes émettent des tourbillons, ou des flux tourbillonnants, et aussi interagir avec les flux tourbillonnaires produits par d'autres dans l'école.