Avbildningsenheten, som kallas "Digital Holographic Microscopy (DHM) system", använder koherent ljus för att fånga tredimensionell information om en simmande fisk. Systemet består av en högupplöst kamera och en laser, som lyser upp akvariet underifrån. När ljuset passerar genom vattnet och interagerar med fisken skapar det en förvrängd vågfront. Denna vågfront fångas sedan av kameran, som registrerar de interferensmönster som skapas av ljusets och fiskens interaktion.
Genom att analysera de inspelade interferensmönstren kan forskarna rekonstruera en tredimensionell bild av fiskens kropp och dess rörelser. Detta gör att de kan spåra fiskens kroppskinematik och beräkna krafterna som genereras av olika fenor. DHM-systemet ger mycket högre rumslig och tidsmässig upplösning jämfört med traditionella avbildningstekniker, vilket möjliggör detaljerad analys av fisksimningsbiomekanik.
Forskarna använde DHM-systemet för att studera simbeteendet hos zebrafiskar, en liten sötvattensfisk som vanligtvis används i biologisk forskning. De fann att bröst- och bäckenfenorna spelar en betydande roll för att generera dragkraft för framdrivning, medan stjärtfenan (svansen) bidrar främst till manövrering och stabilitet. Studien visade också att zebrafisken kan modulera kraftproduktionen och rörelsen hos sina fenor för att uppnå olika simhastigheter och svängvinklar.
Resultaten från denna forskning har implikationer för att förstå fiskens rörelse, ekologiska interaktioner och utvecklingen av simanpassningar. DHM-systemet tillhandahåller ett kraftfullt verktyg för att studera biomekaniken hos fisksimning och öppnar nya vägar för att utforska fiskens komplexa undervattensvärld.
