Thiết kế micrô lấy cảm hứng từ sinh học in 3D dựa trên tai bướm đêm

Thiết kế micrô lấy cảm hứng từ sinh học in 3D dựa trên tai bướm đêm

Dấu thời gian: ngày 24 tháng 2023 năm 10 00:XNUMX chiều
Nút nguồn: 2675557

Nếu hàng triệu năm tiến hóa là tốt cho bất cứ điều gì, thì đó là phát triển các cấu trúc vi mô thực hiện các nhiệm vụ đáng kinh ngạc, chẳng hạn như sinh học kỳ diệu của côn trùng. Một trong những cấu trúc này là tai của bướm sáp nhỏ hơn (Achroia grisella), có hành vi giao phối liên quan đến các cuộc gọi giao phối siêu âm. Những thứ này có thể thu hút những con dơi săn chúng, dẫn đến việc những con bướm đêm này đã tiến hóa thính giác định hướng có thể xác định không chỉ một người bạn đời tiềm năng mà còn cả âm thanh gọi dơi.

Điều đáng kinh ngạc nhất về điều này là những con bướm đêm chỉ sống khoảng một tuần khi trưởng thành này có thể thực hiện những kỳ tích về thính giác mà chúng ta thường yêu cầu toàn bộ dãy micrô cùng với rất nhiều quá trình xử lý âm thanh. Chìa khóa cho phép những con bướm đêm này thực hiện những kỳ tích này nằm ở màng nhĩ hoặc màng nhĩ của chúng. Thay vì có bề mặt phẳng, căng như ở động vật có vú, chúng có cấu trúc 3D phức tạp cùng với các lỗ chân lông dường như thực hiện phần lớn quá trình xử lý định hướng và đây là điều mà các nhà nghiên cứu đã tìm ra. cố gắng sao chép trong một thời gian, bao gồm một nhóm các nhà nghiên cứu tại Đại học Strathclyde.

Để tạo ra những màng nhĩ nhân tạo này, các nhà nghiên cứu đã sử dụng một loại hydrogel linh hoạt, với vật liệu áp điện giúp chuyển đổi năng lượng âm thanh thành tín hiệu điện, được kết nối với các dấu vết điện. Các tính năng 3D được in trên đó, được trộn với metanol tạo thành các giọt nhỏ bên trong nhựa đóng rắn, trước khi bị đẩy ra ngoài và để lại các lỗ xốp mong muốn. Một hạn chế là các máy in hiện đang được sử dụng có độ phân giải giới hạn khoảng 200 micromet, không bao gồm đầy đủ các tính năng của màng nhĩ côn trùng.

Giả sử điều này có thể được thực hiện để hoạt động, thì nó có thể được sử dụng cho mọi thứ, từ cấy ghép ốc tai điện tử đến bất kỳ nơi nào khác có nhiều xử lý âm thanh cần giảm kích thước.

(Hình ảnh tiêu đề: Lập bản đồ về sự dịch chuyển của màng nhĩ của bướm sáp nhỏ hơn (Achroia grisella). (Tín dụng: Andrew Reid) )

Dấu thời gian:

Thêm từ Hack một ngày