3D-Druck bioinspirierter Mikrofondesigns basierend auf Mottenohren

Wenn viele Millionen Jahre Evolution zu irgendetwas gut sind, dann zur Entwicklung mikroskopischer Strukturen, die erstaunliche Aufgaben erfüllen, wie zum Beispiel die wunderbare Biologie von Insekten. Eine dieser Strukturen sind die Ohren der Kleinen Wachsmotte (Achroia grisella), deren Paarungsverhalten Ultraschall-Paarungsrufe beinhaltet. Diese können die Fledermäuse anlocken, die sie jagen, was dazu führt, dass diese Falter ein Richtungshören entwickelt haben, das nicht nur einen potenziellen Partner lokalisieren kann, sondern auch Fledermausrufgeräusche erzeugt.

Das Erstaunlichste daran ist, dass diese Falter, die als Erwachsene nur etwa eine Woche leben, auditive Leistungen erbringen können, für die wir im Allgemeinen ein ganzes Mikrofon-Array und viel Audioverarbeitung benötigen. Der Schlüssel, der es diesen Motten ermöglicht, diese Kunststücke zu vollbringen, liegt in ihrem Trommelfell oder Trommelfell. Anstelle der straffen, flachen Oberfläche wie bei Säugetieren weisen diese komplizierte 3D-Strukturen zusammen mit Poren auf, die offenbar einen Großteil der Richtungsverarbeitung übernehmen, und genau das haben Forscher herausgefunden versuchen zu replizieren eine Zeit lang, darunter ein Forscherteam der University of Strathclyde.

Zur Herstellung dieser künstlichen Trommelfelle verwendeten die Forscher ein flexibles Hydrogel mit einem piezoelektrischen Material, das die akustische Energie in elektrische Signale umwandelt und mit elektrischen Leiterbahnen verbunden ist. Darauf werden die 3D-Merkmale gedruckt und mit Methanol vermischt, das im aushärtenden Harz Tröpfchen bildet, bevor es ausgestoßen wird und die gewünschten Poren hinterlässt. Eine Einschränkung besteht darin, dass derzeit verwendete Drucker eine begrenzte Auflösung von etwa 200 Mikrometern haben, die nicht alle Merkmale des Trommelfells des Insekts abdeckt.

Vorausgesetzt, dass dies funktioniert, könnte es für alles verwendet werden, von Cochlea-Implantaten bis hin zu anderen Orten, an denen es eine große Menge an Audioverarbeitung gibt, die verkleinert werden muss.

(Titelbild: Kartierung der Verschiebung eines Trommelfells der Kleinen Wachsmotte (Achroia grisella). (Quelle: Andrew Reid) )

• SEO-gestützte Content- und PR-Distribution. Holen Sie sich noch heute Verstärkung.
• PlatoAiStream. Web3-Datenintelligenz. Wissen verstärkt. Hier zugreifen.
• Die Zukunft prägen mit Adryenn Ashley. Hier zugreifen.
• Kaufen und verkaufen Sie Anteile an PRE-IPO-Unternehmen mit PREIPO®. Hier zugreifen.
• Quelle: https://hackaday.com/2023/05/24/3d-printing-bio-inspired-microphone-designs-based-on-moth-ears/