Микрофоны, вдохновленные насекомыми

09.05.2023

Что может услышать насекомое? Как ни странно, достаточно много. Хотя они малы и просты, их слуховые системы очень эффективны. Например, с мембраной всего 2 миллиметра в поперечнике пустынная саранча может разлагать частоты, сопоставимые с человеческими возможностями. Понимая, как насекомые воспринимают звук и используя технологию 3D-печати для создания специальных материалов, можно разработать миниатюрные микрофоны, вдохновленные биотехнологиями.

Эндрю Рейд из Университета Стратклайда в Великобритании представил свою работу по созданию микрофонов, которые могут автономно собирать акустические данные с небольшим энергопотреблением. Его презентация "Неестественный слух - 3D-печать функциональных полимеров как путь к микрофонному дизайну, вдохновленному биотехнологиями", состоялась в среду, 10 мая, в рамках 184-й встречи Акустического общества Америки.

"Уши насекомых являются идеальными шаблонами для снижения затрат на энергию и передачу данных, уменьшения размера датчиков и устранения обработки данных", - сказал Рейд.

Команда Рейда черпает вдохновение из ушей насекомых разными способами. На химическом и структурном уровнях исследователи используют технологию 3D-печати для изготовления специальных материалов, имитирующих мембраны насекомых. Эти синтетические мембраны высокочувствительны и эффективны акустическими датчиками. Без 3D-печати традиционным кремниевым микрофонам не хватает гибкости и настройки.

"На изображениях наш микрофон выглядит как любой другой микрофон. Механический элемент - это простая диафрагма, возможно немного необычной эллипсоидной или прямоугольной формы", - сказал Рейд. "Интересные детали происходят на микромасштабе с небольшими вариациями толщины и пористости, и на наномасштабе с вариациями свойств материала, таких как уступчивость и плотность материала".

Больше, чем просто материал, весь процесс сбора данных вдохновлен биологическими системами. В отличие от традиционных микрофонов, собирающих ряд информации, эти микрофоны предназначены для обнаружения определенного сигнала. Этот упрощенный процесс похож на то, как нервные окончания выявляют и передают сигналы. Специализация датчика позволяет ему быстро распознавать триггеры, не потребляя много энергии и не требуя надзора.

Сенсоры, созданные по биологическому принципу, с их небольшим размером, автономной функцией и низким энергопотреблением идеально подходят для опасных или труднодоступных применений, включая места, встроенные в конструкции или внутри тела человека.

<< Назад: Кошек раздражает игнорирование людьми 09.05.2023

>> Вперед: Наушники Fairphone XL 08.05.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Звуки капель ускоряют прорастание на 30% 20.05.2026

Растения обладают удивительной чувствительностью к окружающему миру, и новые исследования показывают, что они способны воспринимать даже звуки. Ученые обнаружили, что семена риса ускоряют свое прорастание, реагируя на шум дождя. Этот механизм помогает растениям лучше приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды и может играть важную роль в их выживании. В ходе экспериментов исследователи записывали звуки дождя разной интенсивности. Оказалось, что падение капель создает значительное звуковое давление - сравнимое с тем, которое фиксируют на небольшом расстоянии от двигателей реактивных самолетов. Хотя такие звуки находятся за пределами человеческого слуха и плохо передаются из воды в воздух, они вполне способны влиять на семена, находящиеся под тонким слоем воды или почвы. Ученые провели серию опытов с посевным рисом, который традиционно высевают в увлажненную почву или под слой воды. Семена помещали в лужи глубиной 2,5-3 сантиметра и воспроизводили звуки дождя. Небол ...>>

Volkswagen ID. Polo GTI 20.05.2026

Volkswagen продолжает развивать легендарную линейку GTI, перенося ее дух в эпоху электромобилей. Компания официально представила ID. Polo GTI - первый полностью электрический "горячий" хэтчбек, который сочетает в себе современные технологии и фирменный драйверский характер моделей GTI, история которых началась еще в 1976 году с первого Golf GTI. Премьера новинки прошла во время знаменитой 24-часовой гонки на Нюрбургринге. Электромотор на передней оси развивает 222 л.с. (166 кВт) и выдает 290 Нм крутящего момента. Разгон с 0 до 100 км/ч занимает 6,8 секунды. Хотя динамика не претендует на звание рекордной в классе, Volkswagen сделал акцент на точной управляемости и узнаваемом "GTI-настроении". Для этого автомобиль оснастили блокировкой переднего дифференциала, адаптивной спортивной подвеской DCC и прогрессивным рулевым управлением. ID. Polo GTI использует ту же батарею емкостью 52 кВтч с химией NMC, что и обычная версия модели. Запас хода по циклу WLTP достигает 424 км. Поддержива ...>>

Коты охотнее разговаривают с мужчинами 19.05.2026

Домашние кошки всегда считались довольно сдержанными и избирательными в проявлении эмоций. Однако новое исследование показало, что наши пушистые питомцы гораздо активнее используют голос при общении с мужчинами, чем с женщинами. Это открытие помогает глубже понять особенности кошачьего поведения и природу их отношений с человеком. Ученые из Университета Анкары проанализировали реакцию 31 домашнего кота. Владельцы записывали на видео поведение животных в первые минуты после возвращения домой, стараясь вести себя максимально естественно. Результаты оказались весьма примечательными: в среднем за первые 100 секунд после прихода мужчины коты издавали 4,3 различных вокализации - мяуканье, мурлыканье или характерные "чириканья". При появлении женщины этот показатель составил всего 1,8. Исследователи изучили 22 разных типа поведения кошек, включая трение о ноги, зевки и реакцию на еду. Единственным значимым различием между мужчинами и женщинами оказалась именно частота вокализаций. Возра ...>>

Умная сушилка Xiaomi Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 19.05.2026

Компания Xiaomi представила новую модель Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 - инновационный многофункциональный комплекс, который кардинально меняет представление о сушке одежды и организации балконного пространства. Главное преимущество новинки заключается в гибкой системе организации. Устройство оснащено четырьмя независимыми зонами, благодаря чему одновременно можно сушить совершенно разные типы вещей - от легкого белья и носков до объемных одеял и верхней одежды. Для этого предусмотрено 38 открытых крючков, 32 вращающихся зажима, 20 выдвижных стержней и две специальные сетки, что позволяет оптимально использовать каждый сантиметр пространства. Еще одна яркая особенность - встроенное интеллектуальное освещение. 42-дюймовый световой модуль мощностью 36 Вт и световым потоком 3000 люмен способен полностью заменить потолочную люстру на балконе. Пользователи могут регулировать цветовую температуру в диапазоне от 3000 до 5700 K, создавая комфортную атмосферу для разных сценариев - ...>>

Сильнее всего мы злимся на самых близких 18.05.2026

Многие замечали одну и ту же странную закономерность: на работе или в общении с посторонними людьми мы способны сдерживать раздражение даже в сложных ситуациях, а дома можем вспыхнуть из-за сущей мелочи. Этот парадокс хорошо известен психологам и имеет глубокие нейробиологические причины. Оказывается, дело не в "плохом характере", а в особенностях работы нашего мозга и нервной системы. Когда мы находимся среди малознакомых людей, префронтальная кора головного мозга активно контролирует эмоции. Она выступает в роли внутреннего цензора, подавляя агрессию и помогая выбирать социально приемлемые реакции. Дома же мозг воспринимает окружение как максимально безопасное и предсказуемое, поэтому уровень контроля заметно снижается. В результате накопленные эмоции выходят наружу гораздо ярче и сильнее. Кроме того, мозг формирует особый "эмоциональный архив" именно на близких людей. Даже незначительные обиды и раздражения, которые мы переживаем годами, откладываются в памяти. При новом конфл ...>>

Случайная новость из Архива Медузы древних морей 14.04.2002 В каменоломне в штате Висконсин (США), где добывают песчаник, найдены тысячи отпечатков медуз. Некоторые из них больше полуметра в диаметре. Такие мягкотелые и эфемерные животные, как медузы, почти никогда не оставляют следа в палеонтологической летописи (это лишь вторая в мире крупная находка отпечатков медуз). Более 500 миллионов лет назад здесь было мелкое тропическое море. Шторм выбросил на песчаный пляж тысячи медуз. Вокруг многих отпечатков видны следы попыток медуз сползти в воду. Тогда на Земле еще не было птиц, способных расклевать это неожиданное угощение. Поэтому медузы пролежали некоторое время на песке, а следующие шторма покрыли их новыми слоями песка. Погибшие животные постепенно сгнили, оставив в песке пустоты, повторяющие их форму. В дальнейшем за миллионы лет песок слежался, превратившись в камень с отпечатками погибших медуз внутри.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026