چاپ سه بعدی طرح های میکروفون الهام گرفته از زیستی بر اساس گوش پروانه

چاپ سه بعدی طرح های میکروفون الهام گرفته از زیستی بر اساس گوش پروانه

تمبر زمان: 24 مه 2023 ساعت 10:00 بعد از ظهر
گره منبع: 2675557

اگر میلیون‌ها سال تکامل برای هر چیزی مفید است، توسعه ساختارهای میکروسکوپی است که وظایف شگفت‌انگیزی مانند زیست‌شناسی شگفت‌انگیز حشرات را انجام می‌دهند. یکی از این ساختارها گوش پروانه مومی کوچکتر است (آکرویا گریسلا) که رفتار جفت گیری آن شامل تماس های جفت گیری اولتراسونیک است. اینها می توانند خفاش هایی را که آنها را شکار می کنند جذب کنند و منجر به این می شود که این پروانه ها شنوایی جهت دار تکامل یافته ای داشته باشند که می تواند نه تنها یک جفت بالقوه، بلکه صدای فراخوان خفاش را نیز مشخص کند.

شگفت‌انگیزترین چیزی که در این مورد وجود دارد این است که این پروانه‌ها که تنها یک هفته در بزرگسالی زندگی می‌کنند، می‌توانند شاهکارهای شنوایی را انجام دهند که معمولاً برای آنها به یک مجموعه میکروفون کامل نیاز داریم، همراه با پردازش صوتی زیاد. کلیدی که این پروانه ها را قادر می سازد تا این کارها را انجام دهند در پرده گوش یا تمپانوم آنها نهفته است. اینها به جای سطح صاف و محکم مانند پستانداران، ساختارهای سه بعدی پیچیده همراه با منافذی دارند که به نظر می رسد بیشتر پردازش جهت را انجام می دهند، و این چیزی است که محققان انجام داده اند. تلاش برای تکرار برای مدتی، از جمله تیمی از محققان در دانشگاه Strathclyde.

برای ایجاد این تمپانوم های مصنوعی، محققان از یک هیدروژل انعطاف پذیر با یک ماده پیزوالکتریک استفاده کردند که انرژی صوتی را به سیگنال های الکتریکی تبدیل می کند که به ردپای الکتریکی متصل است. ویژگی‌های سه‌بعدی روی آن چاپ می‌شوند و با متانول مخلوط می‌شوند که قطرات درون رزین پخت را تشکیل می‌دهد، قبل از بیرون راندن و ترک منافذ مورد نظر. یکی از محدودیت ها این است که چاپگرهایی که در حال حاضر استفاده می شوند وضوح محدودی در حدود 3 میکرومتر دارند که تمام ویژگی های تمپانوم حشره را پوشش نمی دهد.

با فرض اینکه بتوان این کار را انجام داد، می‌توان آن را برای همه چیز از کاشت حلزون حلزون گرفته تا هر جای دیگری که پردازش صوتی زیادی دارد و نیاز به کاهش حجم دارد، استفاده کرد.

(تصویر سرفصل: نقشه برداری از جابجایی تمپان پروانه مومی کوچکتر (Achroia grisella). (اعتبار: اندرو رید) )

تمبر زمان:

بیشتر از هک یک روز