سر سرعة الدلافين المذهلة في المحيطات يكشفه العلماء باستخدام تقنيات المحاكاة الرقمية

كشف فريق من الباحثين في جامعة اوساكا اليابانية عن سر القدرات الفائقة التي تتمتع بها الدلافين في السباحة بسرعات عالية. واعتمدت الدراسة على محاكاة رقمية متطورة لتحليل تدفقات السوائل حول ذيل الدلفين.

واوضح الباحثون ان الحركة التذبذبية لذيل الدلفين لا تكتفي بدفع الماء للخلف فحسب. وبينت النتائج ان هذه الحركة تخلق هياكل تدفق حلزونية معقدة وتيارات دوامية تلعب دورا محوريا في تعزيز قوة الدفع.

واكدت الدراسة ان هذه الدوامات ذات المقاييس المختلفة هي المفتاح الحقيقي لسرعة الدلفين. وكشفت التحليلات ان الدوامات الكبيرة هي المسؤولة عن معظم الحركة الامامية بينما تعد الدوامات الصغيرة مجرد نواتج ثانوية للتدفق.

اليات الدفع المائي لدى الدلافين

واشار يوتارو موتوري احد القائمين على البحث الى ان هدفهم كان تفكيك مكونات التدفق المضطرب. واضاف ان استخدام حاسوب فائق مكنهم من تحديد المكونات المهيمنة التي تمنح الدلفين هذه السرعة المذهلة في الماء.

وشدد سوسومو غوتو على ان التسلسل الهرمي للدوامات يمثل اهمية حاسمة لفهم ميكانيكا السباحة. وبين ان كفاءة الحركة لا تعتمد على الفوضى بل على الهياكل الكبيرة المنظمة التي تنشأ اثناء حركة الذيل.

وذكرت النتائج ان هذه الدوامات الكبيرة تتشكل مباشرة عقب رفرفة الذيل لتدفع المياه بقوة هائلة. واوضحت ان هذه العملية تضمن دفع الحيوان للامام بكفاءة عالية جدا في مختلف ظروف السباحة والسرعات المتنوعة.

تطبيقات تقنية مستوحاة من الطبيعة

واظهرت المحاكاة ان هذه النتائج تظل ثابتة عبر نطاق واسع من سرعات السباحة المختلفة. واوضح الباحثون ان هذه البيانات تفتح افاقا جديدة لتطوير تقنيات متقدمة في مجال الروبوتات المائية والانظمة البحرية المتطورة.

واكد الفريق ان فهم هذه الديناميكيات يساعد المهندسين في تصميم مركبات تحت مائية قادرة على تقليل فقدان الطاقة. واضافوا ان هذه التقنيات ستساهم في تحسين كفاءة الانظمة التي تعمل في بيئات مائية مضطربة.

وختم العلماء بان هذا الاكتشاف العلمي يمثل خطوة هامة لفهم اسرار الكائنات البحرية. وبينوا ان محاكاة حركة الدلافين الرقمية ستكون مرجعا اساسيا لتطوير حلول هندسية مبتكرة تحاكي كفاءة الطبيعة في الحركة.