3D-printen van bio-geïnspireerde microfoonontwerpen op basis van mottenoren

3D-printen van bio-geïnspireerde microfoonontwerpen op basis van mottenoren

Tijdstempel: 24 mei 2023 10:00 uur
Bronknooppunt: 2675557

Als vele miljoenen jaren evolutie ergens goed voor zijn, dan is het wel voor de ontwikkeling van microscopische structuren die verbazingwekkende taken uitvoeren, zoals de wonderbaarlijke biologie van insecten. Eén van deze structuren zijn de oren van de kleine wasmot (Achroia grisella), wiens paringsgedrag ultrasone paringsoproepen omvat. Deze kunnen de vleermuizen aantrekken die op hen jagen, wat ertoe leidt dat deze motten een gericht gehoor hebben ontwikkeld dat niet alleen een potentiële partner kan lokaliseren, maar ook het geluid van de vleermuisroep.

Het meest verbazingwekkende hieraan is dat deze motten, die als volwassene slechts ongeveer een week leven, auditieve prestaties kunnen leveren waarvoor we doorgaans een hele microfoonarray nodig hebben, samen met veel audioverwerking. De sleutel die deze motten in staat stelt deze prestaties te leveren, ligt in hun trommelvlies of trommelvlies. In plaats van het strakke, platte oppervlak zoals bij zoogdieren, hebben deze ingewikkelde 3D-structuren samen met poriën die een groot deel van de directionele verwerking lijken uit te voeren, en dit is wat onderzoekers hebben ontdekt. proberen te repliceren voor een tijdje, waaronder een team van onderzoekers aan de Universiteit van Strathclyde.

Om deze kunstmatige timpanen te maken, gebruikten de onderzoekers een flexibele hydrogel, met een piëzo-elektrisch materiaal dat de akoestische energie omzet in elektrische signalen, verbonden met elektrische sporen. Hierop worden de 3D-kenmerken afgedrukt, gemengd met methanol die druppeltjes vormen in de uithardende hars, voordat ze worden uitgestoten en de gewenste poriën achterlaten. Eén beperking is dat de momenteel gebruikte printers een beperkte resolutie van ongeveer 200 micrometer hebben, wat niet de volledige kenmerken van het timpaan van het insect dekt.

Ervan uitgaande dat dit kan werken, kan het voor alles worden gebruikt, van cochleaire implantaten tot andere plekken waar veel audioverwerking plaatsvindt en die moeten worden ingekrompen.

(Koppeling afbeelding: In kaart brengen van de verplaatsing van een timpaan van de kleine wasmot (Achroia grisella). (Credit: Andrew Reid) )

Tijdstempel:

Meer van Hack een dag