近日,机械工程学院智能装备与数控技术研究所在流体力学顶级期刊Physics of Fluids上发表题为“Delayed action leads to faster turning of fish by interaction with neighbor”研究论文。该文被选为当期的Featured 文章,在期刊首页重点展示,并被美国物理学联合会《科学之光》(AIP Scilight)以“Fish school “fast-starts” benefit the back of the class”为题进行了专访报道,认为该研究对仿生机器人集群高机动运动具有重要的指导意义。
机械工程学院宋加雷特聘副教授是论文的第一作者和通讯作者,尹玲教授是共同通讯作者,机械工程学院是该论文的第一作者单位/通讯作者单位,合作单位是华南理工大学吴贤铭智能工程学院钟勇教授课题组。该研究成果获得广东省面上基金(No.2023A1515011506)、国家自然科学基金(No. 52005104)和广东省城市生命线工程智慧防灾与应急技术重点实验室(No. 2022B1212010016)的资助。
论文通过实验观测鱼类的运动特性,结合高性能计算机模拟,系统地研究了鱼群在快速转弯过程中的运动特性和能量利用机理。研究发现相比于鱼群在巡游过程利用周围个体产生的涡动能的提高运动效率,它们在快速转弯过程中通过合理的空间排布与相位滞后,也可以利用周围鱼类运动产生的涡动能,从而实现更快的瞬时平移和转弯速度。在特定情况下,尽管滞后的运动耽搁其快速运动的时间,但是其带来的益处能使鱼体产生更快的全局转动角速度。这种现象与人们熟知的“磨刀不误砍柴工”相合,《科学之光》有评论称,这个发现的哲学逻辑与美国海豹突击队格言“slow is smooth, and smooth is fast”一致。
《科学之光》(Scilight)是美国物理联合会出版社(AIP publishing)出版的网络周刊,致力于挑选AIP发表的物理领域最新的、最具有代表性的文章。每篇Scilight都由专业科学作家撰写,简要总结其研究成果,强调其在该领域的创新性和突破性并与“母篇”研究文章同时发表。Scilight每年从AIP旗下30多个刊物中仅挑选300余篇物理领域内最值得关注的研究成果进行报道。
(撰稿:宋加雷;一审:龙建宇;二审:付皓珺;三审:邓维伟)