Aus der und über die Umwelt

Schwarmintelligenz durch physikalische Mechanismen | Scheinbar spontan koordiniertes Schwarmverhalten in großen Tierverbänden folgt zuweilen generischen physikalischen Mechanismen. Dies zeigen nun Leipziger Forschende anhand synthetischer Brownscher Mikroschwimmer. Diese statteten sie mit einem thermophoretischen Raketenantrieb aus, mit dem sich die Schwimmer aktiv selbst fortbewegen – deren Route wird nur durch die Brownsche Molekularbewegung gestört. Schon eine einfache und generische Navigationsregel, die alle Schwimmer befolgen, liefere ein überraschend komplexes Schwarmverhalten: Zielen beispielsweise alle Schwimmer auf denselben festen Raumpunkt, kann sich anstelle eines dichten Pulks auch eine Art Karussell bilden. Ähnlich wie Satelliten oder Elektronen umkreisen die Schwimmer dann ihr Attraktionszentrum auf unterschiedlich hohen Kreisbahnen. Die einzige dazu nötige „intelligente“ Verhaltensregel: Der Raketenantrieb reagiert zeitverzögert auf die Umgebungswahrnehmung.

Diese Erkenntnisse sollen das Verständnis dynamischer Musterbildung in natürlichen Schwarm-Ensembles fördern.

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