Суперкомпьютер Fugaku помог физикам «увидеть», как именно дельфины отталкивают воду для достижения поразительной скорости.
Википедия
Международная команда ученых смогла детально объяснить, благодаря какому механизму дельфины развивают свою феноменальную скорость в воде. Как сообщает earth, ключевым фактором стремительного движения этих морских млекопитающих оказались гигантские водяные вихри.
Долгое время точная физика грациозного и быстрого плавания дельфинов оставалась предметом дискуссий. Новое исследование показало, что основную тягу, толкающую животное вперед, создают масштабные вихревые кольца. Они формируются в момент, когда дельфин совершает мощные взмахи хвостом.
Эти вращающиеся водяные структуры эффективно отталкивают массу воды назад, генерируя сильный встречный импульс, который и разгоняет дельфина. При этом в процессе движения возникают и более мелкие завихрения, однако, по заверениям экспертов, они представляют собой лишь побочный эффект — результат распада крупных колец, и на общую скорость никак не влияют.
Визуализировать и детально разобрать этот процесс ученым помогло сложное компьютерное моделирование. Для точного воспроизведения поведения жидкости исследователи задействовали один из мощнейших суперкомпьютеров в мире — японский Fugaku.
«Мы смогли разделить потоки воды и определить, какие из них реально создают тягу», — поделился деталями работы исследователь Ютаро Мотоори.
Стоит отметить, что данная научная работа полностью построена на цифровой модели, а не на наблюдениях за живыми особями, поэтому в ней не учитывались такие биологические факторы, как усталость или поведенческие особенности млекопитающих. Тем не менее физический механизм взаимодействия хвоста с водой специалисты считают доказанным и точным.
Открытие биологов и физиков может стать серьезным подспорьем для инженеров, проектирующих подводную технику. Понимание «дельфиньего принципа» позволит создавать высокоэффективных роботов, которые вместо хаотичного перемешивания водной массы вокруг себя будут генерировать четко направленные и контролируемые вихри. Это поможет аппаратам тратить значительно меньше энергии, двигаться тише и быстрее.
Ученые добавляют, что подобные вихревые структуры используют для перемещения не только дельфины, но и многие виды рыб, птиц и даже насекомых. Копирование этих природных механизмов в будущем поможет минимизировать сопротивление среды и энергетические потери в самых разных отраслях машиностроения.
Ранее "Курсор" писал, что Иран хочет использовать боевых дельфинов против США.
В Иране обсуждают использование дельфинов с минами для атак на американские корабли в Ормузском проливе.
Около 1/3 населения США разделяет конспирологические теории, считая регулярные падения космических объектов визитами инопланетян.
Диалог состоялся на фоне недавнего обострения, при котором Эмираты приняли на себя основной удар БПЛА…
Пострадавший вовремя заметил странный вкус воды и резкий запах от лабораторной обуви, что помогло раскрыть…
Власти Кубы активно готовятся к возможному военному противостоянию с США на фоне роста напряженности.
Вооруженные силы США проводят масштабную операцию в Ормузском проливе против Ирана, в ходе которой была…
Попытка Даунинг-стрит переключить внимание общества на успехи в сфере здравоохранения провалилась из-за позиции министерства финансов.