Un equipo de investigadores ha identificado los mejores arreglos para que los peces naden en los cardúmenes, formaciones que son superiores en términos de ahorro de energía y al mismo tiempo optimizan la velocidad. Sus hallazgos, que aparecen en la revista Revisión física X , señalar posibles nuevas formas de mejorar las tecnologías de producción de energía.

La obra, realizado por investigadores del Instituto Courant de Ciencias Matemáticas de la Universidad de Nueva York, también confirma una creencia arraigada:los peces que nadan en grupos o formaciones ordenadas gastan menos energía y se mueven más rápido que cuando nadan solos.

"Los animales han descubierto algunos trucos interesantes que pueden ahorrar energía y moverse más rápido, y estos comportamientos podrían traducirse en nuevos dispositivos de propulsión y recolección de energía, "dice Leif Ristroph, profesor asociado del Courant Institute y uno de los coautores del artículo. "Nuestro modelo podría informar cómo optimizar dichas tecnologías".

Usando un nuevo tipo de modelo matemático, el equipo, que también incluía a Michael Shelley, profesor del Instituto Courant, y Anand Oza, profesor asistente en el Instituto de Tecnología de Nueva Jersey, se centró en varios arreglos de nadadores para ver cuáles eran los mejores en términos de ahorrar la energía necesaria para nadar y mejorar la velocidad de la natación para el grupo. En particular, usando simulaciones por computadora, examinaron cómo varios nadadores aleteando emiten vórtices, o corrientes arremolinadas, y también interactuar con los flujos de vórtice producidos por otros en la escuela.

En cada formación escolar probada, el grupo de nadadores utilizó menos energía y se movió más rápido que los nadadores solitarios, con algunas diferencias notables entre estos arreglos:

• Arreglos de falange, en el que los peces se alinean uno al lado del otro, mostró mejoras modestas sobre un nadador solitario;
• Formaciones en tándem, en el que los peces se alinean uno tras otro, mostró una mejora aún mayor sobre un nadador solitario;
• Formaciones de celosía rectangular, que combinan la falange y las formaciones en tándem para que cada pez tenga vecinos directamente río arriba. río abajo ya ambos lados, eran superiores a las escuelas en tándem y falange;
• Celosías en forma de diamante, en el que cada pez tiene un vecino directo río arriba, así como dos vecinos río arriba y algo desplazados a cada lado, produjo las mayores velocidades y el mayor ahorro de energía, es decir, la mejor formación probada.

Los investigadores señalan que se han observado tanto la falange como las formaciones de celosía de diamantes en los bancos de peces. con escuelas más pequeñas que tienden a adoptar una formación de falange y escuelas más grandes que eligen una celosía de diamantes.

"Al formular un modelo matemático capaz de manejar a muchos nadadores que interactúan a través de sus flujos generados colectivamente, creemos que hemos ofrecido algún apoyo concreto a la idea de que los cardúmenes pueden beneficiarse de las interacciones de flujo, "observa Ristroph." También esperamos aplicar estos mismos métodos a otros problemas relacionados, por ejemplo, formaciones voladoras de pájaros ".