I delfini sono famosi per la loro velocità e agilità in acqua, Quando un delfino nuota, batte la coda su e giù spingendo l’acqua all’indietro e generando un flusso turbolento ricco di correnti vorticose di varie dimensioni. MA cosa permette loro esattamente di nuotare in modo così efficace?

Era stato difficile, finora, determinare come questi complessi movimenti contribuissero a spingere il delfino in avanti. Simulazioni di un supercomputer giapponese hanno ora rivelato che la coda del delfino innesca forti anelli vorticosi di grandi dimensioni che spingono l’acqua all’indietro e generano la propulsione. Questi grandi vortici creano a loro volta dei vortici più piccoli (in un processo noto come ‘cascata energetica’) che, sebbene siano numerosi, contribuiscono però in minima parte all’avanzamento.

“Il nostro obiettivo era capire quali componenti del flusso di turbolenze aiutassero i delfini a nuotare così velocemente – spiega Yutaro Motoori dell’Università di Osaka – i nostri risultati dimostrano che la gerarchia dei vortici nella turbolenza è cruciale per comprendere il nuoto dei delfini”. Mediante le simulazioni numeriche è stato dunque possibile scoprire che i vortici più grandi sono responsabili della maggior parte della propulsione, mentre quelli più piccoli sono principalmente sottoprodotti del flusso turbolento.
Come si legge sulla rivista Physical Review Fluids, il modello matematico elaborato dal team è stato determinante, perché ha permesso di riprodurre e analizzare il movimento del fluido nel dettaglio, cosa che sarebbe stata altrimenti quasi impossibile con esperimenti reali. Inoltre, il metodo computazionale flessibile ha reso semplice l’eseguire di più prove in diverse condizioni.

In futuro, questa comprensione della meccanica della propulsione potrebbe contribuire alla progettazione di robot sottomarini più veloci ed efficienti dal punto di vista energetico, nonché allo sviluppo di tecnologie per il controllo delle turbolenze.