Dalle mante un’idea per sviluppare gruppi di veicoli subacquei

Roma – Il moto collettivo è particolarmente rilevante per le mante, che muovendosi insieme risparmiano energia e ottimizzano le prestazioni: gli animali potrebbero ispirare veicoli subacquei destinati a compiere operazioni nelle profondità marine. Lo evidenzia uno studio, pubblicato sulla rivista Physics of Fluids, condotto dagli scienziati della Northwestern Polytechnical University, in Cina. Il team, guidato da Pengcheng Gao, ha analizzato la correlazione tra le dinamiche di gruppo e la propulsione delle mante. Dagli stormi di uccelli ai banchi di pesci, spiegano gli esperti, molti sistemi biologici mostrano una forma di moto collettivo, che spesso permette di migliorare le prestazioni di movimento e risparmiare energia. Rispetto ad altre specie acquatiche, le mante sono particolarmente efficienti. “Le operazioni umane subacquee – afferma Gao – diventano sempre più complesse e spesso richiedono l’impiego di più veicoli per svolgere operazioni di gruppo. Ispirarsi al nuoto delle specie che abitano il mare è molto utile in quest’ottica. La forma delle mante e le loro prestazioni propulsive sono di grande valore per la biomimetica”. Nell’ambito dell’indagine, i ricercatori hanno analizzato fotografie delle configurazioni adottate da gruppi di tre individui, descrivendo tre formazioni diverse: tandem, che prevede una fila; triangolare, con un esemplare davanti; e triangolare invertita, in cui una manta nuota dietro le altre due. Secondo gli studiosi, entrambi i tipi di triangolo comportano una riduzione complessiva dell’efficienza rispetto a un singolo nuotatore, mentre la formazione in tandem aumenta significativamente la propulsione solo per la manta media, le cui prestazioni determinano direttamente quelle dell’intero gruppo. La formazione in tandem e quella triangolare, riportano gli studiosi, sono le più usate durante il nuoto di gruppo. Questi risultati possono contribuire a ottimizzare le formazioni per le operazioni dei veicoli sottomarini. “Il nostro lavoro – commenta Gao – supporta l’idea che un piccolo gruppo di tre veicoli possa essere utilizzato come unità di base per un nuoto di gruppo più complesso. In natura, le mante nuotano in gruppi che vanno dalle coppie fino a sciami di migliaia di esemplari. Noi ci siamo concentrati sugli insiemi di tre individui, ma potremmo considerare i gruppi più numerosi come composti di quelli che abbiamo modellato”. “Nei prossimi step – conclude – sarà interessante valutare le prestazioni del nuoto di gruppo tenendo conto di molteplici fattori, come formazioni, spaziatura e differenze di movimento. Dovremo considerare la combinazione di algoritmi di apprendimento profondo per ottenere un controllo attivo dei parametri di movimento del singolo individuo nel gruppo”.(30Science.com)