3D-utskrift bioinspirerade mikrofondesigner baserade på malöron

3D-utskrift bioinspirerade mikrofondesigner baserade på malöron

Tidsstämpel: 24 maj 2023 10:00
Källnod: 2675557

Om många miljoner år av evolution är bra för något så är det att utveckla mikroskopiska strukturer som utför häpnadsväckande uppgifter, som insekters fantastiska biologi. En av dessa strukturer är öronen på den mindre vaxmalen (Achroia grisella), vars parningsbeteende involverar parningsanrop med ultraljud. Dessa kan locka till sig fladdermössen som jagar dem, vilket leder till att dessa nattfjärilar har en utvecklad riktningshörsel som kan peka ut inte bara en potentiell partner, utan även fladdermusljud.

Det som är mest häpnadsväckande med detta är att dessa nattfjärilar som bara lever ungefär en vecka som vuxen kan utföra auditiva prestationer som vi vanligtvis kräver en hel mikrofonuppsättning för, tillsammans med mycket ljudbearbetning. Nyckeln som gör det möjligt för dessa nattfjärilar att utföra dessa bedrifter ligger i deras trumhinna, eller tympanon. Snarare än den spända, plana ytan som hos däggdjur, har dessa intrikata 3D-strukturer tillsammans med porer som verkar utföra mycket av den riktade bearbetningen, och detta är vad forskare har varit försöker replikera ett tag, inklusive ett team av forskare vid University of Strathclyde.

För att skapa dessa konstgjorda tympaner använde forskarna en flexibel hydrogel, med ett piezoelektriskt material som omvandlar den akustiska energin till elektriska signaler, kopplade till elektriska spår. 3D-funktionerna skrivs ut på denna, blandad med metanol som bildar droppar inuti härdningshartset, innan de stöts ut och lämnar de önskade porerna. En begränsning är att skrivare som för närvarande används har en begränsad upplösning på cirka 200 mikrometer, vilket inte täcker alla egenskaper hos insektens tympanon.

Förutsatt att detta kan fås att fungera, kan det användas för allt från cochleaimplantat till någon annanstans som har en hel del ljudbearbetning som behöver minskas.

(Rubrikbild: Kartläggning av förskjutningen av ett tympanon av den mindre vaxmalen (Achroia grisella). (Kredit: Andrew Reid) )

Tidsstämpel:

Mer från Hacka en dag