Pesci e uccelli sono in grado di muoversi in gruppo, senza separarsi o scontrarsi, a causa di una dinamica appena scoperta:i seguaci interagiscono con la scia lasciata dai leader. La scoperta offre nuove informazioni sulla locomozione animale e indica potenziali modi per sfruttare l'energia dalle risorse naturali, come fiumi o vento.

"I flussi d'aria o d'acqua generati naturalmente durante il volo o il nuoto possono prevenire collisioni e separazioni, permettendo anche a individui con differenti movimenti di svolazzare di viaggiare insieme, " spiega Joel Newbolt, un dottorando presso il Dipartimento di Fisica della New York University e l'autore principale della ricerca, che appare in Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze . "In particolare, questo fenomeno consente ai follower più lenti di tenere il passo con i leader che svolazzano più velocemente navigando sulla loro scia".

Più in generale, lo studio apre possibilità per catturare meglio le risorse naturali per generare energia dal vento e dall'acqua.

"Mentre attualmente utilizziamo il vento e l'acqua per soddisfare i nostri bisogni energetici, il nostro lavoro offre nuovi modi per sfruttarli in modo più efficiente mentre cerchiamo nuovi metodi per migliorare le pratiche sostenibili, " osserva Leif Ristroph, uno dei coautori del documento e un assistente professore presso il Courant Institute of Mathematical Sciences della NYU.

È risaputo che animali come pesci e uccelli viaggiano spesso in gruppo, ma i dettagli di queste interazioni nelle scuole e nei greggi non sono completamente compresi.

Per studiare gli effetti dei movimenti di sbattimento e delle interazioni di flusso sul movimento dei membri di un gruppo, i ricercatori hanno condotto una serie di esperimenti nell'Applied Math Lab del Courant Institute. Qui, hanno progettato una "scuola" robotica di due aliscafi, che simulano ali e pinne, che svolazzano su e giù e nuotano in avanti. Il movimento di sbattimento di ciascuna lamina era azionato da un motore, mentre i movimenti di nuoto in avanti erano liberi e derivano dalla pressione dell'acqua sulle lamine mentre svolazzano.

I ricercatori, che includeva anche Jun Zhang, un professore all'Istituto Courant, Dipartimento di Fisica della NYU, e NYU Shanghai, variava la velocità dei movimenti di sbattimento per rappresentare nuotatori e volatori più veloci e più lenti.

I loro risultati hanno mostrato che un paio di fogli con diversi movimenti di sbattimento, che da solo nuoterebbe o volerebbe a velocità diverse, Potere, infatti, muoversi insieme senza separarsi o scontrarsi a causa dell'interazione del seguace con la scia lasciata dal leader.

Nello specifico, il seguace "naviga" in modi distinti sulla scia lasciata dal leader. Se rimanendo indietro, il seguace sperimenta una "spinta" in avanti da questa scia; se ti muovi troppo velocemente, però, un seguace è "respinto" dalla scia del leader.

"Questi meccanismi creano alcuni 'punti dolci' per un seguace quando è seduto dietro un leader, " osserva Zhang.