Ученые из Северо-Западного политехнического университета Китая решили разобраться, как эти рыбы ведут себя в стае и можно ли их движения применить для улучшения подводных роботов.

Результаты опубликованы в издании Physics of Fluids.

Они смоделировали три варианта группового плавания:

• Гуськом — одна манта за другой.
• Треугольником — одна впереди, две сзади.
• Перевернутым треугольником — две впереди, одна сзади.

Оказалось, что в строю «гуськом» средняя манта получает больше всего выгоды — ее движения становятся эффективнее. А вот в треугольных формациях вся группа в целом тратит больше энергии, чем поодиночке.

Это важно для инженеров: если роботов-мант нужно заставить работать вместе, лучше выстраивать их цепочкой, а не группой.

Интересно, что в природе манты плавают и парами, и тысячами, но ученые раньше изучали только одиночек или пары. Теперь же, разобравшись с тройками, можно масштабировать модель на большие стаи.

Дальше нужно учитывать не только расположение, но и дистанцию между особями, разницу в движениях, а еще — подключить алгоритмы машинного обучения, чтобы роботы сами подстраивались под лучший режим, — говорит Пэнчэн Гао.

Этот труд — не просто любопытный эксперимент. Он помогает:

• Улучшить подводных роботов — если они смогут двигаться, как манты, то будут тратить меньше энергии и дольше работать без подзарядки.
• Оптимизировать групповые миссии — например, поиск на глубине или ремонт подводных конструкций, где важна слаженность.
• Понять природу — биомеханика стайных рыб до сих пор полна загадок.

Ранее ученые сравнили стаю скворцов с жидким гелием.