Impresión 3D de diseños de micrófonos bioinspirados basados ​​en orejas de polilla

Impresión 3D de diseños de micrófonos bioinspirados basados ​​en orejas de polilla

Sello de tiempo: 24 de mayo de 2023 10:00 p.m.
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Si para algo sirven muchos millones de años de evolución es para desarrollar estructuras microscópicas que realizan tareas asombrosas, como la maravillosa biología de los insectos. Una de estas estructuras son las orejas de la polilla de cera menor (Acroia grisella), cuyo comportamiento de apareamiento implica llamadas de apareamiento ultrasónicas. Estos pueden atraer a los murciélagos que los cazan, lo que lleva a que estas polillas hayan desarrollado una audición direccional que puede identificar no solo una pareja potencial, sino también el sonido de llamada de los murciélagos.

Lo más sorprendente de esto es que estas polillas que solo viven alrededor de una semana como adultas pueden realizar hazañas auditivas para las que generalmente necesitamos un conjunto completo de micrófonos, junto con una gran cantidad de procesamiento de audio. La clave que permite a estas polillas realizar estas hazañas reside en su tímpano o tímpano. En lugar de la superficie tensa y plana como ocurre con los mamíferos, estos presentan estructuras tridimensionales intrincadas junto con poros que parecen realizar gran parte del procesamiento direccional, y esto es lo que los investigadores han estado buscando. tratando de replicar durante un tiempo, incluido un equipo de investigadores de la Universidad de Strathclyde.

Para crear estos tímpanos artificiales, los investigadores utilizaron un hidrogel flexible, con un material piezoeléctrico que convierte la energía acústica en señales eléctricas, conectadas a trazas eléctricas. Sobre este se imprimen los rasgos 3D, mezclados con metanol que forma gotas dentro de la resina de curado, antes de ser expulsada y dejar los poros deseados. Una limitación es que las impresoras utilizadas actualmente tienen una resolución limitada de unos 200 micrómetros, lo que no cubre todas las características del tímpano del insecto.

Suponiendo que esto pueda funcionar, podría usarse para todo, desde implantes cocleares hasta cualquier otro lugar que tenga una gran cantidad de procesamiento de audio que deba reducirse.

(Imagen de encabezado: Mapeo del desplazamiento de un tímpano de la polilla menor de la cera (Achroia grisella). (Crédito: Andrew Reid)

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