Les jambes poilues vous aident à mieux nager – si vous êtes une crevette

Avoir les pattes velues peut faire des crevettes de meilleurs nageurs.

« Les cheveux peuvent-ils vous aider à mieux nager ? Les nageurs diront non, mais les crevettes diront oui », a déclaré Sara Oliveira Santos de l’Université Brown de Rhode Island lors d’une conférence sur la dynamique des fluides cette semaine. Elle et ses collègues ont étudié comment nagent les crevettes et les robots inspirés des crevettes pour déterminer s’il était avantageux pour eux d’être poilus.

Les crevettes utilisent une technique de nage spéciale appelée nage métachronale pour se déplacer facilement dans l’eau. Ils battent leurs appendices nageurs appelés nageurs dans le bon ordre pour créer une vague qui se déplace de leur queue à leur tête et fait que les forces de traînée les propulsent vers l’avant au lieu de les ralentir.

Pour les nageurs humains, la pilosité rend la nage plus difficile précisément parce qu’elle augmente la traînée, mais de nombreuses crevettes ont des nageoires couvertes de fines structures ressemblant à des poils appelées soies et des sécules encore plus petites. Pour déterminer si cette pilosité facilite la nage métachronale, les chercheurs ont d’abord attaché une patte d’une crevette disséquée à une articulation mécanique, l’ont immergée dans l’eau et ont filmé comment elle interagissait avec un jet de fluide coloré. Leurs enregistrements ont montré que dans certaines conditions, très peu de liquide traversait les structures ressemblant à des cheveux et que l’appendice se déplaçait comme une pagaie efficace.

Ils ont également construit plusieurs appendices de nage robotisés à grande échelle, certains avec de nombreuses soies et setules artificielles et d’autres sans aucun. Les chercheurs les ont déplacés dans un fluide rempli de minuscules particules qui s’illuminent lorsqu’elles sont éclairées. Les enregistrements de ces expériences ont montré comment les vortex se formaient et se déplaçaient autour de chaque appendice robotique.

Sur la base d’une analyse de ce mouvement de vortex, l’équipe a conclu que les appendices les plus poilus subissaient moins de contraintes sur leurs articulations que les appendices entièrement lisses, ce qui signifie que le fait d’avoir des poils pourrait faciliter la nage des animaux.

Oliveira Santos a présenté le travail au Réunion de la Division de dynamique des fluides de l’American Physical Society à Washington DC le 19 novembre.

L’équipe travaille désormais à quantifier davantage la taille de l’avantage que leur confèrent les appendices velus des crevettes, par exemple l’augmentation de leur vitesse.