Une équipe de mathématiciens de NYU a publié dans Physical Review Fluids un modèle expliquant le mouvement collectif des nuées d'oiseaux et des bancs de poissons. Le travail reprend et précise des résultats de l'Applied Mathematics Laboratory de NYU et montre que ces formations se comportent comme un matériau que les auteurs appellent « cristal mou ».
Dans ce modèle, chaque individu occupe une position proche d'un réseau régulier, comme un atome, et les interactions entre voisins sont flexibles, comparables à des ressorts. Cette structure donne au groupe un double caractère : il est facilement déformable et néanmoins très sensible aux variations du flux d'air ou d'eau et à la présence d'objets ou de prédateurs à proximité.
Les chercheurs ont confronté leur modèle à des expériences précédentes où des clapettes mécanisées, munies d'ailes imprimées en 3D et entraînées par des moteurs, ont formé un banc factice dans l'eau. Le banc a évolué à différentes vitesses et a pu se réorganiser en file, un comportement bien prédit par le modèle.
- Responsables et contributeurs : Christiana Mavroyiakoumou, Leif Ristroph, Jiajie Wu.
- Domaines concernés : hydrodynamique, aérodynamique, robotique et récupération d'énergie.
- Financement : subvention de la National Science Foundation.
Les auteurs estiment que ces résultats ouvrent des pistes pour analyser, et peut-être influencer, la façon dont ces groupes interagissent, avec des retombées potentielles pour l'aéronautique et l'industrie automobile.
Mots difficiles
- nuée — groupe d'oiseaux nombreux en volnuées
- banc — groupe de poissons nageant ensemblebancs
- cristal mou — structure ordonnée qui reste néanmoins flexible
- ressort — pièce qui reprend forme après étirementressorts
- flux — mouvement continu d'un fluide ou d'énergie
- clapette — petite pièce mobile qui contrôle un passageclapettes
- récupération d'énergie — procédé pour capter et réutiliser de l'énergie
Astuce : survolez, mettez le focus ou touchez les mots en surbrillance dans l’article pour voir des définitions rapides pendant que vous lisez ou écoutez.
Questions de discussion
- Quels avantages pratiques pourrait offrir la compréhension des nuées comme « cristal mou » pour l'aéronautique ?
- Quels défis voient-vous pour appliquer ce modèle aux robots en formation ou aux véhicules en circulation ?
- Les expériences ont utilisé des clapettes mécanisées. Quelles autres méthodes expérimentales proposeriez-vous pour tester ce modèle ?
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