Винтер: первый дельфин с хвостовым протезом

Команде инженеров и биологов удалось разработать уникальный протез хвоста для Винтер — самки бутылконосого дельфина, потерявшей хвост в ловушке для крабов. Но несмотря на то, что над разработкой устройства трудилась команда профессионалов, оно все еще не может сравниться с настоящим хвостом.

Тело дельфина максимально приспособлено эволюцией для быстрого движения в жидкой среде. Настолько, что даже высокотехнологичный протез хвоста не может соответствовать реальному органу с точки зрения полезной работы, как сообщили исследователи на ежегодном собрании отдела исследования гидродинамики Американского физического общества. Инженеры и биологи изучали Винтер — самку афалина (он же «бутылконосый дельфин»), потерявшую хвост в ловушке для крабов.

Когда дельфин начал демонстрировать первые признаки сколиоза после того, как ему приходилось постоянно и неестественно крутиться из стороны в сторону для движения (обычно именно хвост позволяет дельфинам плыть вперед и маневрировать в воде на высокой скорости), ученые обучили его носить искусственный протез — первый в своем роде. Тем не менее, даже после того, как Винтер овладела новым устройством, она так и не смогла достигнуть той же эффективности, как ее здоровые товарищи. Длина ее шага, т. е. расстояния ее продвижения в воде после единичного движения хвостом, составила порядка 0,35, в то время как шаг здорового дельфина достигает 0,80−0,90.

С помощью 3D-моделирования движений Винтер и сбора показателей самого протеза, оснащенного датчиками движения, исследователи обнаружили, что двигается Винтер только за счет нисходящих движений; восходящие движения вызывали торможение и сопротивление. Это и приводило к уменьшению эффективности движения, а причина скорее всего кроется в искривленном сколиозом теле дельфина. В будущем ученые надеются создать универсальные модели протезов, которые помогут многим дельфинам выжить, несмотря на потерю конечностей.