Para lograr este rendimiento excepcional, el equipo también se comprometió a estudiar la mecánica de fluidos computacional y la velocimetría de imágenes de partículas (una técnica de medición óptica no intrusiva que permite ver y cuantificar los campos de velocidad dentro de un flujo), permitiendo una visualización precisa de los movimientos. del agua alrededor del robot.
Los análisis revelaron un mecanismo de propulsión distinto. Durante cada ciclo de natación, el movimiento de las alas genera dos pares de vórtices contrarrotativos (dos vórtices que giran en direcciones opuestas): el primero durante la fase de descenso rápido y el segundo durante el ascenso espontáneo. Estas estructuras de vórtice inducen chorros bifurcados; que se dividen en dos o más ramas distintas; detrás del robot, responsable de la fuerza propulsora.
La eficacia del sistema depende de la naturaleza no sinusoidal (que presenta variaciones irregulares o complejas) del movimiento. A diferencia de los robots convencionales que reproducen la ondulación continua de los organismos marinos, su diseño genera un perfil de latido casi rectangular. Esta característica amplifica significativamente el empuje, alcanzando una magnitud cuatro veces mayor que los sistemas tradicionales.
Las mediciones de velocimetría láser validaron experimentalmente estas predicciones numéricas. Las distribuciones de velocidad espacial revelaron estructuras de flujo análogas a las observadas tras las mantarrayas reales, lo que confirma la relevancia hidrodinámica de este enfoque biomimético.
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