Делфините са известни с невероятната си скорост и плавните, грациозни движения във водата. Те могат да се плъзгат, да скачат и да сменят посоката с лекота, което ги прави едни от най-ефективните плувци в океана. Но какво точно позволява на делфините да се движат толкова бързо? Учените проучват този въпрос от години, надявайки се да разберат физиката, стояща зад движението им, и дори да я приложат в нови технологии.

Когато делфинът плува, той движи опашката си нагоре и надолу със силни, ритмични движения. Това движение изтласква водата назад, което от своя страна тласка делфина напред. Макар тази основна идея да е проста, действителното движение на водата, създавано от опашката, е далеч по-сложно.

Движението поражда турбулентно течение, изпълнено с вихрови течения, известни като вихри, които варират по размер и сила. Доскоро за учените беше много трудно да разберат как тези различни водни модели работят заедно, за да създадат толкова ефективно движение.

Ново проучване на изследователи от Университета в Осака предоставя важни прозрения за тази загадка. С помощта на мощни суперкомпютри екипът е създал подробни симулации на това как водата се движи около опашката на делфина. Тези симулации им позволили да наблюдават модели, които са почти невъзможни за заснемане в реални експерименти.

Изследователите открили, че опашката на делфина създава големи, мощни завихрящи се структури във водата, наречени вихрови пръстени. Тези големи вихри са ключът към скоростта на делфина. Докато опашката се движи, тя изтласква тези силни завихряния назад, което генерира по-голямата част от тягата, която движи делфина напред.

В същото време тези големи вихри се разпадат на много по-малки в процес, известен като енергийна каскада. Въпреки че има много от тези по-малки завихряния, изследването е установило, че те не допринасят много за задвижването. Вместо това те са просто страничен продукт на турбулентния поток, създаден от движението на делфина.

Водещият изследовател Ютаро Мотоори обясни, че целта е била да се разбере кои части от движението на водата всъщност помагат на делфините да плуват толкова бързо. Чрез разделяне на сложния поток на различни компоненти екипът успял да установи доминиращата роля, която играят най-големите вихри. Старшият автор Сусуму Гото добави, че разбирането на тази йерархия на вихрите е от съществено значение за обяснение на начина, по който делфините плуват.

Едно важно откритие е, че тези резултати остават постоянни при широк диапазон от скорости на плуване. Това означава, че един и същ основен механизъм помага на делфините да се движат ефективно, независимо дали плуват бавно или с висока скорост.

Това проучване не се отнася само до делфините. Разбирането на начина, по който животните се движат във водата, може да вдъхнови създаването на нови модели подводни превозни средства и роботи. Като имитират начина, по който делфините генерират тяга, инженерите може би ще успеят да конструират машини, които се движат по-бързо и изразходват по-малко енергия. Засега изследването предлага увлекателен поглед върху това как природата използва физиката, за да постигне толкова впечатляващи резултати в океана. | БГНЕС