Vật lý của cách Gentoo Penguin có thể bơi nhanh dưới nước.

Chim hải tặc Gentoo là loài chim bơi nhanh nhất thế giới, đạt tốc độ dưới nước tối đa lên đến 36 km/h (khoảng 22 mph). Điều đó là bởi vì cánh của chúng đã tiến hóa thành cánh bồ câu phù hợp để di chuyển qua nước (mặc dù khá vô nghĩa để bay trong không khí). Những nhà vật lý hiện đã sử dụng mô hình tính toán của hydrodynamics của cánh hải tặc để nhận ra thêm sự hiểu biết về các lực và dòng mà những cánh đó tạo ra dưới nước. Họ kết luận rằng khả năng của hải tặc để thay đổi góc cánh của nó khi bơi là biến số quan trọng nhất để tạo ra đẩy, theo một bài báo gần đây được xuất bản trong tạp chí Physics of Fluids.

“Khả năng bơi tốt của hải tặc để bắt đầu/dừng, tăng tốc/giảm tốc và rẽ nhanh chóng là do cánh của họ được vận động tự do,” nói cộng tác viên Prasert Prapamonthon của Viện Kỹ thuật Vua Mongkut Ladkrabang ở Bangkok, Thái Lan. “Họ cho phép hải tặc để đẩy và điều khiển trong nước và duy trì cân bằng trên đất. Nhóm nghiên cứu của chúng tôi luôn luôn thích thú về những sinh vật tinh nghịch có lợi cho con người.”

Nhà khoa học đã lâu đời đã quan tâm đến nghiên cứu các loài sinh vật nước. Nghiên cứu này có thể dẫn đến thiết kế mới giảm áp lực trên máy bay hoặc trực thăng. Hoặc nó có thể giúp xây dựng các robot tối ưu hơn được tham khảo từ thiên nhiên để khám phá và giám sát môi trường dưới nước – như RoboKrill, một robot nhỏ, một chân, được in 3D để giống như chuyển động của chân krill để nó có thể di chuyển mượt mà trong môi trường dưới nước.

Các loài sinh vật nước đã tiến hóa theo các cách khác nhau để tối ưu hóa hiệu suất của họ khi di chuyển qua nước. Ví dụ, cá mako có thể bơi nhanh đến 70 đến 80 mph, đạt danh hiệu “sư tử của đại dương”. Năm 2019, nhà khoa học cho thấy một yếu tố quan trọng trong việc cá mako có thể di chuyển nhanh là cấu trúc độc đáo của da của chúng. Chúng có những lớp nhỏ trong suốt, khoảng 0,2 milimét, được gọi là “denticles” trên toàn thân, đặc biệt tập trung ở bên cạnh và cánh của con vật. Lớp này rất linh hoạt ở những vùng đó so với các vùng khác như mũi.

Điều đó có tác động sâu sắc đến m
Đối với loài nhái bụng bí lợn, khả năng bơi nhiều hơn so với các loài động vật biển khác đã được chứng minh thông qua vật lý. Kết quả vận động học cho thấy rằng sức mạnh bơi của nhái bụng bí lợn đạt đến mức cao nhất, để có thể làm cho chúng có thể đạt được tốc độ di chuyển dưới nước lên đến 6 mét một giây.

Bên cạnh điều đó, một nghiên cứu về cơ bắp và hình học của loài vật này cũng đã chứng minh rằng nó đã được xây dựng để có thể bơi một cách hợp lý và nhanh nhất có thể. Nhái bụng bí lợn được cung cấp với một đôi vịt bợm và bẹ bợm cực kỳ nhỏ. Những đôi vịt bợm cực kỳ cẩn thận được sắp xếp trên đầu của nó hình dạng thấu kính – có thể quan sát được thân nhái nẩy đầy hơi trong một lúc.

Phối hợp với kích thước nhỏ, đôi vịt bợm này có một hệ thống tạo mẫu nước độc đáo và hiệu quả

Nhờ kết hợp các yếu tố này, nhái bụng bí lợn được cấp phát với một khả năng bơi nhanh và hiệu quả dưới nước nhất có thể. Nhà nghiên cứu cũng đã biết rằng ở toàn cầu, con vật này có thể di chuyển với tốc độ lên đến 6 mét mỗi giây trong vùng biển bắc, và gần như tốc độ tối đa trong các tự của mình.

Tổng kết, vật lý của cách bơi của nhái bụng bí lợn lớn là độc đáo. Sức mạnh bơi của nó đạt tốc độ di chuyển dưới nước lên đến 6 mét mỗi giây. Đôi vịt bợm cực kỳ nhỏ cũng giúp giữ cho thân nhái nẩy đầy hơi và tạo ra mẫu nước hiệu quả giúp nhái bụng bí lợn có thể bơi nhanh dưới nước.