การว่ายน้ำในโรงเรียนช่วยให้ปลาหลีกเลี่ยงผู้ล่าได้ แต่ก็ช่วยให้พวกมันประหยัดพลังงานได้เช่นกัน นี่คือการค้นพบของนักวิจัยในเยอรมนี จีน และฮังการี ซึ่งใช้หุ่นยนต์ที่มีรูปร่างเหมือนปลาเพื่อตรวจสอบว่าปลาจริงๆ อาจได้รับกระแสน้ำวนที่ปลาตัวอื่นๆ สร้างขึ้นขณะที่พวกมันว่ายน้ำได้อย่างไร ปรากฏการณ์ที่พวกเขาสังเกตเห็นเรียกว่าการจับคู่เฟสกระแสน้ำวน และนักวิจัยกล่าวว่าการทำความเข้าใจวิธีการทำงาน
สามารถ
สร้างแรงบันดาลใจในการพัฒนายานพาหนะใต้น้ำที่มีลักษณะคล้ายปลาที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น
แม้ว่านักวิทยาศาสตร์จะสงสัยมานานแล้วว่าปลาที่ว่ายน้ำอาจใช้ประโยชน์จากกระแสน้ำวนที่หมุนวนซึ่งสร้างโดยเพื่อนบ้านของพวกมัน แต่ก็ไม่ชัดเจนว่าปลาแต่ละตัวประสานการเคลื่อนไหวของพวกมัน
เพื่อใช้ประโยชน์จากกระแสน้ำวนเหล่านี้ได้อย่างไร นักวิจัยที่นำ ศึกษาคำถามนี้โดยสร้างหุ่นยนต์ที่มีรูปร่างเหมือนปลา และวัดว่าพวกมันใช้พลังงานมากเพียงใดเมื่อว่ายน้ำเป็นคู่ (ลักษณะการว่ายน้ำที่พบมากที่สุดในประชากรปลาตามธรรมชาติ) เปรียบเทียบ เมื่อพวกเขาว่ายน้ำคนเดียว
พวกเขากล่าวว่าการวัดดังกล่าวเป็นไปไม่ได้ที่จะทำกับสัตว์จริง “โรโบฟิช”ปลาหุ่นยนต์ของนักวิจัยมีความยาว 45 ซม. หนัก 0.8 กก. แต่ละตัวมีเซอร์โวมอเตอร์แบบต่อเนื่องสามตัวที่เชื่อมต่อกับข้อต่อที่หุ้มด้วยหนังยางที่อ่อนนุ่ม กันน้ำ และควบคุมโดยใช้ “ตัวสร้างรูปแบบส่วนกลาง” ที่ทำให้หุ่นยนต์
สามารถเลียนแบบคลื่นของปลาจริงได้ ตลอดระยะเวลาการทดลอง 10,080 ครั้ง (คิดเป็นเวลาว่ายน้ำ 120 ชั่วโมง) นักวิจัยเฝ้าติดตามพฤติกรรมของ “ปลาโรโบฟิช” เมื่ออยู่ในระยะห่างที่แตกต่างจากปลาโรโบฟิช “ตะกั่ว” พวกเขาพบว่าปลาที่จับคู่จะใช้พลังงานน้อยกว่าปลาที่อยู่โดดเดี่ยวมาก
เนื่องจากผู้ติดตามจะปรับหางของมันให้สอดคล้องกับการไหลของกระแสน้ำวนที่หลั่งออกมาโดยผู้นำ การจับคู่เกิดขึ้นด้วยเวลาหน่วงที่แปรผันตามระยะทาง: เมื่อปลาที่ตามมาอยู่ข้างๆ ผู้นำ จังหวะหางจะประสานกัน แต่เมื่อตัวตามตามหลัง จังหวะหางจะไม่ตรงกัน โดยมีความล่าช้าที่เพิ่มขึ้นตามระยะทาง
ที่ไกลออกไป
ได้รับ การจับคู่เฟสของกระแสน้ำวนนี้ช่วยให้ปลาที่ตามมาสามารถใช้ประโยชน์จาก “กระแสน้ำวนคาร์มาน” ซึ่งเป็นสายของกระแสน้ำวนที่หมุนวนซึ่งถูกปลดออกจากวัตถุมีคมขณะที่มันเดินทางผ่านของเหลว ซึ่งปลาผู้นำจะปล่อยไปตามกระแสน้ำ ผลลัพธ์คือการใช้พลังงานของผู้ติดตามลดลง แต่สมาชิกในทีม
ตั้งข้อสังเกตว่าไม่ใช่แค่การประหยัดพลังงานเท่านั้น “ด้วยการเปลี่ยนวิธีการซิงโครไนซ์ ผู้ติดตามยังสามารถใช้กระแสน้ำวนที่ปลาตัวอื่นหลั่งออกมาเพื่อสร้างแรงขับและช่วยให้พวกมันเร่งความเร็วได้” เขาอธิบาย เปรียบเทียบกับปลาจริง เพื่อหาคำตอบว่าปลาจริงๆและเพื่อนร่วมงานได้สังเกตปลาทอง 32 คู่
ที่ว่ายน้ำอย่างอิสระ ในขณะที่ปลาจริงๆ เปลี่ยนตำแหน่งตลอดเวลาเมื่อเทียบกัน นักวิจัยสังเกตว่าพวกมันยังคงใช้ปฏิสัมพันธ์ทางอุทกพลศาสตร์ประเภทหนึ่งที่สามารถอธิบายได้ด้วยแบบจำลองทางคณิตศาสตร์อย่างง่ายที่รวมเอาความเร็วในการว่าย แอมพลิจูดและความถี่ของหางหางของผู้นำ
ผลลัพธ์บ่งชี้ว่าปลาจริงๆ ใช้ประโยชน์จากการจับคู่เฟสกระแสน้ำวน จากข้อมูลของนักวิจัย กลยุทธ์นี้ “อาจเป็นผลมาจากการตอบสนองของพรีเฟล็กซ์หรือโพรริโอเซ็ปทีฟต่อสัญญาณอุทกพลศาสตร์ที่เพื่อนบ้านสร้างขึ้น” เนื่องจากพวกมันไม่ต้องการการมองเห็นของปลาหรือระบบเส้นข้างตัวของพวกมัน
ในพฤติกรรมเช่นนี้ สิ่งนี้ทำให้ปลามีอิสระในการประมวลผลข้อมูลสำคัญอื่นๆ จากสภาพแวดล้อม รวมทั้งกระแสที่สร้างโดยสิ่งมีชีวิตอื่นที่ไม่ใช่เพื่อนร่วมโรงเรียน เช่น สัตว์นักล่า ทีมงานซึ่งรายงานการทำงานสรุปได้ว่าปลาจริงๆ ใช้การจับคู่เฟสกระแสน้ำวน “อย่างน้อยในบางส่วน” เพื่อประหยัดพลังงาน
นักวิจัย
กล่าวว่ากลยุทธ์ทางธรรมชาติที่เรียบง่ายและแข็งแกร่งนี้อาจถูกนำมาใช้เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการว่ายน้ำโดยรวมของยานพาหนะใต้น้ำที่มีลักษณะคล้ายปลา สมาชิกในทีม ซึ่งรวมถึงนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยปักกิ่งด้วย กำลังวางแผนที่จะพัฒนาหุ่นยนต์ขั้นสูงมากขึ้น และศึกษา “ฝูงลูกผสม”
ที่ประกอบด้วยปลาจริงและปลาหุ่นยนต์ ในการทำเช่นนี้ พวกเขาหวังว่าจะได้ค้นพบประโยชน์ส่วนรวมเพิ่มเติมของการเรียน ว่าแบบจำลองนี้ใช้เพื่อทำนายว่าปลาจริงจะมีพฤติกรรมอย่างไรหากใช้การจับคู่เฟสกระแสน้ำวน และทดสอบโดยใช้ปัญญาประดิษฐ์ช่วยวิเคราะห์ท่าทางร่างกายของปลาทองขณะที่
ของสถานะประจุในเกาะตัวนำยิ่งยวดที่เชื่อมต่อกันด้วยทางแยกอุโมงค์กับตัวนำยิ่งยวด เกาะดังกล่าวไม่เพียงสามารถรองรับสถานะการชาร์จได้หลายสถานะที่สอดคล้องกับจำนวนคู่คูเปอร์ที่แตกต่างกันเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการซ้อนทับควอนตัมที่สอดคล้องกันของสถานะเหล่านี้ด้วย หมู่เกาะที่มีตัวนำยิ่งยวด
สู่อุณหภูมิห้องจนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ ทรานซิสเตอร์อิเล็กตรอนเดี่ยวต้องถูกเก็บไว้ที่อุณหภูมิไม่กี่ร้อยมิลลิเคลวิน เพื่อรักษาพลังงานความร้อนของอิเล็กตรอนให้ต่ำกว่าพลังงานคูลอมบ์ของอุปกรณ์ อุปกรณ์รุ่นแรกๆ ส่วนใหญ่มีพลังงานคูลอมบ์ไม่กี่ร้อยไมโครอิเล็กตรอนโวลต์ เนื่องจากอุปกรณ์เหล่านี้
ประดิษฐ์ขึ้นโดยใช้การพิมพ์หินด้วยลำแสงอิเล็กตรอนแบบธรรมดา และขนาดและความจุของเกาะก็ค่อนข้างใหญ่ เพื่อให้ทรานซิสเตอร์ SET ทำงานที่อุณหภูมิห้อง ความจุของไอส์แลนด์ต้องน้อยกว่า 10 -17 F ดังนั้นขนาดของมันจึงต้องเล็กกว่า 10 นาโนเมตรจึงสามารถเป็นหนทางสำหรับการนำควอนตัมบิต
ทีมงานวัดกระแสผ่านอุปกรณ์เป็นฟังก์ชันของทั้งแรงดันไบอัสและเกท และผลลัพธ์ที่ได้ก็ใกล้เคียงกับการคาดคะเนทางทฤษฎี พลังงานคูลอมบ์ของอุปกรณ์คือ 250 meV ซึ่งหมายความว่าสามารถมองเห็นผลกระทบของอิเล็กตรอนเดี่ยวได้ที่อุณหภูมิห้อง อย่างไรก็ตาม แผงกั้นในอุโมงค์ที่สร้างขึ้นในลักษณะนี้
credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100
