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我院青年教师联合普林斯顿与哈佛大学研究 揭示鱼类快速启动奥秘

作者:       发布: 2015-04-30      来源:

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  我院机电工程系的青年教师文力,普林斯顿大学机械与航空系Chuck Witt博士与哈佛大学生物力学系George Lauder教授在最新一期(April 27)的国际著名期刊Integrative and Comparative Biology (Q1区,IF=2.969)上共同发表了题为Hydrodynamics of C-Start Escape Responses of Fish as Studied with Simple Physical Models的论文。
  利用数字离子图像观测,三位研究人员发现蓝腮太阳鱼等多种鱼类在快速启动时整个身体可以在极短的时间(60ms)内形成一个C型,并产生三个主要的涡环结构,从而逃逸并躲避捕食者。为进一步阐述其流动物理机制,研究人员利用一块柔性薄膜作为鱼体的简化模型,通过在薄膜重心处施加平移和偏转激振运动,从而塑料板在水中可以模拟鱼体快速启动时身体的运动。实验发现,在最优的薄膜的弹性模量以及激振参数下,薄膜的运动轨迹与活鱼做快速启动时几乎吻合,并且形成与活体生物几乎相同的涡环结构,这项研究揭示了材料的柔性对鱼类流体力学所产生的重要影响,该研究同时也将为未来高效、低噪声的仿生软体水下航行器提供新的思路。


图:蓝腮太阳鱼快速启动时产生的三个涡环结构 (图片来源:Integrative and Comparative Biology)

 

HTML论文链接:

http://icb.oxfordjournals.org/content/early/2015/04/27/icb.icv016.full?keytype=ref&ijkey=hE3Ypz8Br0FHtAX

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http://icb.oxfordjournals.org/content/early/2015/04/27/icb.icv016.full.pdf?keytype=ref&ijkey=hE3Ypz8Br0FHtAX


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