Druk 3D Inspirowane biologią projekty mikrofonów oparte na uszach ćmy

Jeśli wiele milionów lat ewolucji do czegoś się przyda, to do opracowania mikroskopijnych struktur, które wykonują zdumiewające zadania, takie jak cudowna biologia owadów. Jedną z takich struktur są uszy ćmy woskowej małej (Achroia grisella), których zachowanie godowe obejmuje ultradźwiękowe wezwania godowe. Mogą one przyciągać polujące na nie nietoperze, w wyniku czego ćmy te rozwinęły słuch kierunkowy, który potrafi wskazać nie tylko potencjalnego partnera, ale także dźwięk nawoływania nietoperzy.

Najbardziej zdumiewające jest to, że te ćmy, które jako dorosłe żyją tylko około tygodnia, potrafią wykonywać wyczyny słuchowe, do których zwykle potrzebny jest cały zestaw mikrofonów, a także mnóstwo przetwarzania dźwięku. Klucz umożliwiający tym ćmom dokonywanie tych wyczynów leży w ich błonie bębenkowej, czyli tympanonie. Zamiast napiętej, płaskiej powierzchni jak u ssaków, mają one skomplikowane struktury 3D wraz z porami, które wydają się wykonywać większość przetwarzania kierunkowego i właśnie to odkryli naukowcy próbując odtworzyć przez pewien czas, w tym zespół naukowców z Uniwersytetu Strathclyde.

Do stworzenia sztucznych tympanonów naukowcy wykorzystali elastyczny hydrożel z materiałem piezoelektrycznym, który przekształca energię akustyczną w sygnały elektryczne połączone ze ścieżkami elektrycznymi. Drukowane są na nim cechy 3D, zmieszane z metanolem, który tworzy kropelki wewnątrz utwardzającej żywicy, zanim zostaną wydalone i pozostawią pożądane pory. Jedynym ograniczeniem jest to, że obecnie używane drukarki mają ograniczoną rozdzielczość wynoszącą około 200 mikrometrów, co nie obejmuje wszystkich cech tympanonu owada.

Zakładając, że uda się to zastosować, można go zastosować do wszystkiego, od implantów ślimakowych po inne miejsca, w których występuje duża ilość przetwarzania dźwięku wymagającego zmniejszenia rozmiaru.

(Zdjęcie w nagłówku: Mapowanie przemieszczenia tympanonu ćmy woskowej małej (Achroia grisella). (Źródło: Andrew Reid) )

• Dystrybucja treści i PR oparta na SEO. Uzyskaj wzmocnienie już dziś.
• PlatoAiStream. Analiza danych Web3. Wiedza wzmocniona. Dostęp tutaj.
• Wybijanie przyszłości w Adryenn Ashley. Dostęp tutaj.
• Kupuj i sprzedawaj akcje spółek PRE-IPO z PREIPO®. Dostęp tutaj.
• Źródło: https://hackaday.com/2023/05/24/3d-printing-bio-inspired-microphone-designs-based-on-moth-ears/