Impressão 3D de designs de microfones bio-inspirados baseados em orelhas de mariposa

Se muitos milhões de anos de evolução servem para alguma coisa, é para desenvolver estruturas microscópicas que realizam tarefas surpreendentes, como a maravilhosa biologia dos insetos. Uma dessas estruturas são as orelhas da mariposa da cera menor (Acroia grisella), cujo comportamento de acasalamento envolve chamados de acasalamento ultrassônicos. Eles podem atrair os morcegos que os caçam, fazendo com que essas mariposas tenham desenvolvido uma audição direcional que pode identificar não apenas um parceiro em potencial, mas também o som do chamado do morcego.

O que é mais surpreendente nisso é que essas mariposas, que vivem apenas cerca de uma semana quando adultas, podem realizar proezas auditivas para as quais geralmente precisamos de um conjunto completo de microfones, além de muito processamento de áudio. A chave que permite que essas mariposas realizem essas façanhas está no tímpano, ou tímpano. Em vez da superfície plana e esticada como acontece com os mamíferos, estes apresentam estruturas 3D intrincadas juntamente com poros que parecem realizar grande parte do processamento direcional, e é isso que os pesquisadores têm procurado. tentando replicar por um tempo, incluindo uma equipe de pesquisadores da Universidade de Strathclyde.

Para criar esses tímpanos artificiais, os pesquisadores utilizaram um hidrogel flexível, com um material piezoelétrico que converte a energia acústica em sinais elétricos, conectados a traços elétricos. Nela são impressas as características 3D, misturadas ao metanol que forma gotículas no interior da resina de cura, antes de serem expelidas e deixarem os poros desejados. Uma limitação é que as impressoras usadas atualmente têm uma resolução limitada de cerca de 200 micrômetros, o que não cobre todas as características do tímpano do inseto.

Supondo que isso possa funcionar, ele poderia ser usado para tudo, desde implantes cocleares até qualquer outro lugar que tenha muito processamento de áudio e precise ser reduzido.

(Imagem do título: Mapeamento do deslocamento de um tímpano da mariposa da cera menor (Achroia grisella). (Crédito: Andrew Reid))

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