Метроном отбивает ритм, и музыкант подстраивается под него, не думая о длине нот. Точно так же вихри на крыле насекомого подчиняются единому ритму, который задан не механикой взмаха, а универсальным законом отрывного течения. Этот ритм выражается числом Струхаля — безразмерной частотой, которая остаётся постоянной для самых разных течений.
Когда крыло насекомого делает взмах, на его передней кромке образуется вихрь, который на короткое время создаёт мощную подъёмную силу. Потом вихрь срывается, и на следующем полувзмахе рождается новый. Автор работы предположил, что частота этих рождений подчиняется тому же числу Струхаля, если правильно выбрать характерный размер и скорость. Для неподвижных крыльев с искусственным возбуждением вихрей максимум подъёмной силы достигается именно при числе Струхаля 0.17, что почти совпадает с классическим значением.
Такой результат связывает два мира, которые раньше считались далёкими: классическую гидродинамику отрывных течений и биомеханику полёта. Обычная приведённая частота, которую часто используют для описания машущих крыльев, не даёт такого согласия. Только число Струхаля, учитывающее размер отрывной зоны и скорость отрыва, воспроизводит универсальный ритм. Это значит, что насекомое не просто машет крыльями в удобном для себя темпе, а попадает в резонанс с собственным ритмом отрывного течения.
Метроном отрывного течения тикает одинаково для обрубка трубы и для крыла пчелы. Эта находка позволяет рассчитывать аэродинамическую нагрузку и частоту взмахов для будущих машущих микророботов, не подгоняя параметры под каждый вид. Ритм уже задан природой, и инженерам остаётся лишь настроить свои машины на этот ритм.
Средний угол атаки, при котором зависающие насекомые минимизируют аэродинамическую мощность, составляет около 42 градусов, что удивительно близко к среднему значению 40 градусов, полученному из опубликованных данных по реальным насекомым.