Stampa 3D di microfoni bio-ispirati basati su orecchie di falena

Se molti milioni di anni di evoluzione servono a qualcosa, è sviluppare strutture microscopiche che svolgono compiti sorprendenti, come la meravigliosa biologia degli insetti. Una di queste strutture sono le orecchie della falena della cera minore (Acroia grisella), il cui comportamento di accoppiamento prevede richiami di accoppiamento ultrasonici. Questi possono attrarre i pipistrelli che li cacciano, portando queste falene ad avere un udito direzionale evoluto in grado di individuare non solo un potenziale compagno, ma anche il suono del richiamo del pipistrello.

La cosa più sorprendente è che queste falene che vivono solo circa una settimana da adulte possono eseguire imprese uditive per le quali generalmente abbiamo bisogno di un intero array di microfoni, insieme a molta elaborazione audio. La chiave che consente a queste falene di compiere queste imprese si trova nel loro timpano, o timpano. Piuttosto che la superficie tesa e piatta come nei mammiferi, questi presentano intricate strutture 3D insieme a pori che sembrano eseguire gran parte dell'elaborazione direzionale, e questo è ciò che i ricercatori hanno scoperto. cercando di replicare per un po’, compreso un team di ricercatori dell’Università di Strathclyde.

Per creare questi timpani artificiali, i ricercatori hanno utilizzato un idrogel flessibile, con un materiale piezoelettrico che converte l'energia acustica in segnali elettrici, collegati a tracce elettriche. Su questo vengono stampate le caratteristiche 3D, mescolate con metanolo che forma goccioline all'interno della resina indurente, prima di essere espulse e lasciare i pori desiderati. Una limitazione è che le stampanti attualmente utilizzate hanno una risoluzione limitata di circa 200 micrometri, che non copre tutte le caratteristiche del timpano dell'insetto.

Supponendo che possa essere fatto funzionare, potrebbe essere utilizzato per qualsiasi cosa, dagli impianti cocleari a qualsiasi altro luogo che abbia una grande quantità di elaborazione audio che necessita di ridimensionamento.

(Immagine di intestazione: Mappatura dello spostamento di un timpano della falena minore della cera (Achroia grisella). (Credito: Andrew Reid) )

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