Un equipo de investigación dirigido por la Universidad de Tsukuba creó la grabación más completa hasta la fecha de un ser humano nadando bajo el agua como una anguila o una lamprea. Utilizando equipos de captura de movimiento y monitores de velocidad de partículas, los científicos pudieron estudiar esta propulsión submarina "ondulatoria" y los flujos de agua cercanos que creó. Descubrieron que los chorros producidos por la fusión de los vórtices ayudan a explicar la eficiencia de este método de natación. que podría aplicarse a nuevos sistemas de propulsión.

Si ve un evento de natación olímpica, es posible que se sorprenda al ver a los atletas retorcerse como anguilas al comenzar la carrera o justo después de darse la vuelta. Independientemente del tipo de brazada que se utilice durante el resto de la vuelta, estos competidores han descubierto que este movimiento ondulatorio es la mejor manera de acelerar rápidamente. Sin embargo, anteriormente no se sabía por qué este es el caso, y una mejor comprensión de la propulsión submarina puede conducir a submarinos y barcos más eficientes. Para esta investigación, Se registró a un nadador de nivel nacional nadando en un canal de agua con 18 marcadores LED. Se utilizaron corrientes de microburbujas como trazadores de los campos de velocidad del agua en 3D. Esto permitió a los científicos comprender mejor la fuente del empuje del nadador mientras ondulaba bajo el agua.

"Propulsión a través de un fluido, ya sea aire o agua, generalmente se basa en el principio de conservación del impulso, "explica el autor Hirofumi Shimojo." Por ejemplo, empujar el agua hacia atrás con las manos o los pies al nadar en el océano le hará avanzar. Similar, un motor a reacción puede volar a través del cielo empujando una corriente de aire hacia atrás fuera de sus motores ".

Los investigadores vieron que la patada hacia abajo del nadador creaba vórtices en el borde de ataque que se movían desde el frente hacia la parte posterior de sus pies. Después de que estos vórtices se desprendieran del cuerpo del nadador, se combinaron en una "estela de vórtice, "lo que provocó un chorro de agua que lo impulsó hacia adelante.

"Nuestro trabajo muestra la importancia de visualizar los complejos flujos de agua para comprender el origen de la eficiencia de la propulsión. En este caso, el nadador gana empuje de su patada hacia abajo debido a los vórtices y el flujo de chorro a su paso, "dice el autor principal Hideki Takagi.

Estos hallazgos podrían potencialmente proporcionar información más allá del movimiento humano. Agrega Shimojo, "Este trabajo puede ayudarnos a comprender las estelas creadas por otras formas de propulsión submarina, incluidos los que impulsan barcos y submarinos ".