Исследование показывает, что медузы создают "виртуальную стену" для повышения производительности

 

Новое исследование, проведенное Университетом Южной Флориды, выявило одну из причин, по которой медузы стали известны как "самые эффективные пловцы в мире"." Брэд Геммелл, адъюнкт-профессор интегративной биологии, обнаружил, что медузы производят два вихревых кольца, которые представляют собой тела жидкости в форме пончика под их полупрозрачными телами, которые вращаются в противоположных направлениях. Они появляются в виде медуз, сжимающихся и вновь открывающихся в течение каждого цикла плавания, обеспечивая силу "наземного эффекта", как если бы они должны были отталкиваться от морского дна.

 

"Эффект Земли" наиболее широко понимается на взлетно-посадочных полосах аэропортов. Во время взлета воздух сжимается между самолетом и землей, что создает давление и силу, повышающую производительность. Эксперименты геммелла показали, что медузы могут использовать свои два вихревых кольца вместо земли. Вихревые кольца сопротивляются друг другу, создавая "виртуальную Стену", которая обеспечивает аналогичное повышение производительности по сравнению с животными, плавающими вблизи дна. Никогда прежде не было доказано, что животное может создать это явление вдали от твердой границы.

 

"Тот факт, что эти простые животные выяснили, как добиться усиления типа" наземного эффекта "в открытой воде, вдали от любых твердых поверхностей, имеет потенциал открыть целый ряд новых возможностей для инженерных транспортных средств, чтобы воспользоваться этим явлением", - сказал Геммелл.

 

В исследовании, опубликованном в журнале Proceedings of the Royal Society B, Геммелл запечатлел это движение, записав движения восьми медуз, плавающих в стеклянном сосуде для съемки с помощью высокоскоростной цифровой камеры со скоростью 1000 кадров в секунду. Он и его коллеги наблюдали, как медузы, которые были в движении, имели увеличение максимальной скорости плавания на 41% и увеличение суммарного расстояния, пройденного за цикл плавания, на 61% по сравнению с теми, кто начинал с отдыха.

 

В отличие от передвижения пропеллерами, медузы не производят кавитационных пузырьков и бесшумны, что позволяет им спокойно перемещаться по воде. Высокая эффективность плавания также помогает им накапливать энергию для роста и размножения. Несколько исследовательских групп используют медуз в качестве модели для разработки подводных аппаратов, которые могут быть оснащены датчиками, контролирующими океан без сбоев. Эти новые открытия могут способствовать развитию этих технологий и дальнейшему пониманию океана.

ИСТОЧНИК

Категория: Наука и Техника | Добавил: fantast (10.01.2021)
Просмотров: 24 | Рейтинг: 0.0/0