Pesquisadores em matemática da New York University publicaram um novo estudo na revista Physical Review Fluids que esclarece mecanismos do movimento coletivo em bandos de aves e cardumes de peixes. O trabalho apoia-se em descobertas do Applied Mathematics Laboratory da NYU e apresenta um modelo que trata a formação coletiva como um material cristalino macio.
Na visão do modelo, cada animal ocupa uma posição numa rede regular e mantém um espaçamento aproximadamente uniforme. As ligações entre indivíduos agem como vínculos flexíveis semelhantes a molas, de modo que a formação é ao mesmo tempo frágil — facilmente deformável — e sensível a variações no fluxo de ar ou de água, além de reativa à presença de objetos próximos ou predadores. Os autores explicam que essa sensibilidade ajuda a entender mudanças rápidas na forma dos grupos.
Para validar as previsões, a equipa analisou experimentos anteriores, incluindo um em que aparelhos mecânicos reproduziram formações colunares: tinham asas plásticas impressas em 3D e eram acionados por motores para bater na água. O bando simulado movimentou‑se a diferentes velocidades e pôde reorganizar‑se em fila; o comportamento observado concordou com o modelo. O professor Leif Ristroph afirmou que o trabalho abre possibilidades para analisar e, possivelmente, influenciar a interação desses grupos. A pesquisadora Christiana Mavroyiakoumou descreveu as formações como semelhantes a cristais macios e hoje é fellow no Mathematical Institute da Universidade de Oxford. O estudo também incluiu Jiajie Wu e recebeu apoio da National Science Foundation.
- Possíveis aplicações: engenharia aeroespacial
- Indústria automotiva e robótica
- Aproveitamento de energia
Palavras difíceis
- mecanismo — processo ou estrutura que explica como algo funcionamecanismos
- cristalino — material com estrutura ordenada e padrão regular
- vínculo — ligação entre partes que transmite forçavínculos
- reativo — que responde rapidamente a estímulos externosreativa
- previsão — estimativa antecipada sobre o que aconteceráprevisões
- validar — verificar se uma hipótese ou modelo é correto
- fluxo — movimento contínuo de ar, água ou outro líquido
- colunar — que tem forma ou arranjo semelhante a colunacolunares
Dica: passe o mouse, foque ou toque nas palavras destacadas no artigo para ver definições rápidas enquanto lê ou ouve.
Perguntas para discussão
- Que vantagens e riscos podem existir ao tentar analisar ou influenciar a interação de bandos e cardumes, como sugere o estudo?
- De que forma a metáfora de um "material cristalino macio" ajuda a entender mudanças rápidas na forma de grupos animais?
- Das aplicações listadas (engenharia aeroespacial, indústria automotiva e robótica, aproveitamento de energia), qual você considera mais promissora e por quê?
Artigos relacionados
Novo método pode ligar computadores quânticos a 2,000 km
Pesquisadores da University of Chicago propõem estender enlaces entre computadores quânticos para 2,000 km (1,243 milhas). A equipe melhorou a coerência de átomos de érbio e usou epitaxia por feixe molecular (MBE) na fabricação dos cristais.
Casas mais seguras exigem estruturas fortes e regras práticas
Pesquisa liderada por Susan Ostermann mostra que moradias seguras precisam de estruturas resistentes e de regras adaptadas à cultura local. Estudo analisou casas no Alasca e identificou elementos simples que muitas residências não têm.
Atlas mostra como o envelhecimento muda as células do corpo
Cientistas publicaram um atlas que mapeia alterações celulares e moleculares ligadas ao envelhecimento em mamíferos. O estudo analisou milhões de células e identifica mudanças coordenadas entre órgãos, diferenças entre sexos e pistas para intervenções.