Urządzenia inspirowane owadami. Podpatrujemy to, co u nich najlepsze

Naukowcy ponownie pochylili się nad zdolnościami owadów, których próżno szukać u ludzi oraz tym, w jaki sposób można wykorzystać je przy rozwoju nowych technologii. Po pomyśle na tapety, które pochłaniają dźwięki, przyszedł czas na wyjątkowe mikrofony.

Badania, o których w ostatnim wywiadzie dla Interesting Engineering mówił dr Andrew Reidem, wykładowca University of Strathclyde w Wielkiej Brytanii, mają na celu doprowadzenie do zrewolucjonizowania rejestracji dźwięku. Wedle założeń, będzie to możliwe na bazie danych zebranych podczas analiz skomplikowanych mechanizmów u owadów i technologii druku 3D pozwalającej na przygotowanie miniaturowych, inspirowanych biologią mikrofonów.

Chociaż to człowiek zdominował Ziemię, pod wieloma względami ustępuje zwierzętom, które często dysponują niebywałymi umiejętnościami. Jakiś czas temu zrobiło się głośno na temat badań prowadzonych z wykorzystaniem ciem i nietoperzy. Związane z nimi eksperymenty mają doprowadzić do produkowanej przemysłowo wersji "łusek" ciem. To nadzieja na powstanie tapety pochłaniającej dźwięki, która byłaby zbawienna dla wielu mieszkańców bloków mających pecha do głośnych sąsiadów za ścianą.

Nowe badania, chociaż znów związane z owadami, dotyczą zupełnie innej kwestii. Spośród wielu interesujących tematów związanych z tymi zwierzętami niezbyt często pochylano się nad ich zdolnościami słuchowymi.

W końcu zwrócono jednak uwagę na to, że w maleńkich ciałach owadów znajdują się unikalne systemy słuchowe. Często nie tylko dorównują układom większych, bardziej złożonych organizmów, ale niekiedy nawet je przewyższają.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Naukowcy obrali tutaj za cel Ormia ochracea, gatunek muchówki. Ich zdaniem jej zmysł słuchu kierunkowego nie ma sobie równych w świecie zwierząt. Każde z jej uszu ma dwie maleńkie membrany przymocowane do wspólnej łodygi. Ta ostatnia działa jak swojego rodzaju wzmacniacz kierunkowy. Taka budowa pozwala muchówce dokładnie zlokalizować ofiarę poprzez wykrywanie subtelnej różnicy w natężeniu i synchronizacji dźwięku między uszami.

Mając tę wiedzę i wykorzystując najnowszą technologię druku 3D naukowcy chcą stworzyć niestandardowe materiały imitujące elementy występujące u wspomnianych owadów. Przede wszystkim niezwykle czułe syntetyczne membrany akustyczne pozwalające skuteczne naśladowanie zdolności kierunkowe muchówki oraz wykrywanie przez nią wyjątkowo dokładnych informacji o źródle dźwięku. Opracowywany mikrofon ma rejestrować tylko pojawiający się sygnał, a nie pracować "w trybie ciągłym".

- Żywice, których używamy, są polimeryzowane za pomocą światła ultrafioletowego, możemy je selektywnie utwardzać wyświetlając obraz na powierzchni żywicy za pomocą UV i optyki projekcyjnej - wyjaśnia dr Andrew Reidem.

- Kiedy zmieniamy intensywność światła w pewnych obszarach zmieniamy szybkość polimeryzacji, co prowadzi do różnej grubości, a także innej porowatości - dodaje naukowiec.

Co mógłby oznaczać dla ludzi pomyślny finał całej sprawy? Do czego przydałyby się wyjątkowe mikrofony, których wizję kreują przed nami naukowcy? Ich zdaniem z pewnością byłby to gadżet rewolucyjny mogący przydać się w wielu różnych dziedzinach. Jako przykłady obecnie podawane są urządzenia medyczne (implanty ślimakowe) oraz przyrządy do monitorowania środowiska.