Impression 3D de conceptions de microphones bio-inspirées basées sur des oreilles de papillon de nuit

Si plusieurs millions d'années d'évolution sont bonnes à quelque chose, c'est à développer des structures microscopiques qui accomplissent des tâches étonnantes, comme la merveilleuse biologie des insectes. L'une de ces structures sont les oreilles de la petite teigne de la cire (Achroia griselle), dont le comportement d'accouplement implique des cris d'accouplement ultrasonores. Ceux-ci peuvent attirer les chauves-souris qui les chassent, ce qui fait que ces papillons ont une ouïe directionnelle évoluée qui peut identifier non seulement un partenaire potentiel, mais aussi un son d'appel de chauve-souris.

Ce qui est le plus étonnant à ce sujet, c'est que ces papillons qui ne vivent qu'environ une semaine à l'âge adulte peuvent accomplir des exploits auditifs pour lesquels nous avons généralement besoin d'un ensemble de microphones complet, ainsi que de nombreux traitements audio. La clé qui permet à ces papillons de nuit d'accomplir ces exploits réside dans leur tympan, ou tympan. Plutôt que la surface plane et tendue comme chez les mammifères, ceux-ci présentent des structures 3D complexes ainsi que des pores qui semblent effectuer une grande partie du traitement directionnel, et c'est ce que les chercheurs ont été essayer de reproduire pendant un certain temps, y compris une équipe de chercheurs de l'Université de Strathclyde.

Pour créer ces tympans artificiels, les chercheurs ont utilisé un hydrogel souple, avec un matériau piézoélectrique qui convertit l'énergie acoustique en signaux électriques, reliés à des traces électriques. Les caractéristiques 3D sont imprimées dessus, mélangées avec du méthanol qui forme des gouttelettes à l'intérieur de la résine de durcissement, avant d'être expulsées et de laisser les pores souhaités. Une limitation est que les imprimantes actuellement utilisées ont une résolution limitée d'environ 200 micromètres, ce qui ne couvre pas toutes les caractéristiques du tympan de l'insecte.

En supposant que cela puisse fonctionner, il pourrait être utilisé pour tout, des implants cochléaires à n'importe quel autre endroit nécessitant un traitement audio important nécessitant une réduction des effectifs.

(Image d'en-tête : Cartographie du déplacement d'un tympan du petit papillon de la cire (Achroia grisella). (Crédit : Andrew Reid))

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• La source: https://hackaday.com/2023/05/24/3d-printing-bio-inspired-microphone-designs-based-on-moth-ears/