Pesquisadores em matemática da New York University publicaram um estudo na revista Physical Review Fluids que explica como bandos de aves e cardumes de peixes se movem coletivamente. O novo trabalho baseia-se em descobertas anteriores do Applied Mathematics Laboratory da NYU e propõe um modelo matemático original.
No modelo, os grupos são comparados a um material cristalino macio: aves e peixes individuais funcionam como átomos num arranjo regular, mantendo espaçamento aproximadamente uniforme. As interações entre indivíduos são tratadas como ligações elásticas, parecidas com molas, o que torna a formação frágil, facilmente deformável e muito reativa a mudanças no fluxo de ar ou água e à presença de objetos próximos ou predadores.
Os autores testaram o modelo com experimentos prévios, incluindo aparelhos mecânicos com asas impressas em 3D acionadas por motores para bater na água, que simulavam formações colunares. O bando simulado reorganizou-se em fila e o comportamento observado concordou com as previsões do modelo. Os resultados podem ser úteis para engenharia aeroespacial, indústria automotiva, robótica e aproveitamento de energia; o trabalho contou com apoio da National Science Foundation e incluiu o estudante Jiajie Wu.
Palavras difíceis
- modelo — representação matemática de um sistema ou fenómenomodelo matemático
- arranjo — posição regular de elementos num espaço
- ligação — conexão entre partes que transmite forçaligações
- frágil — que quebra ou se deforma com facilidade
- reativo — que responde rapidamente a mudanças externasreativa
- reorganizar — mudar a posição ou ordem de algoreorganizou-se
- aproveitamento — uso eficiente de recursos ou energia
- aparelho — instrumento ou máquina com função específicaaparelhos
Dica: passe o mouse, foque ou toque nas palavras destacadas no artigo para ver definições rápidas enquanto lê ou ouve.
Perguntas para discussão
- Você já observou um bando de aves ou um cardume de peixes? Como se organizavam os animais?
- Que aplicações tecnológicas poderia imaginar a partir deste modelo matemático?
- Quais vantagens e limitações vê ao usar este tipo de modelo para projetar robôs em grupo?
Artigos relacionados
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.