Высокая чувствительность слуховых антенн комаров может помочь в предупреждении стихийных бедствий. Исследование опубликовано в журнале Acta Biomaterialia.
Исследователи из Университета Пердью разрабатывают технологию мониторинга и обнаружения стихийных бедствий, вдохновленную усиками комаров. Уникальная способность насекомых улавливать тонкие звуковые колебания может улучшить системы раннего предупреждения о землетрясениях и цунами. Ученые воссоздают усики комаров для изучения их чувствительности к вибрациям.
Мы все еще находимся на ранних стадиях, но мы настроены весьма оптимистично. Черпать вдохновение из природы и использовать его для продвижения научных исследований было основной чертой инженерии с самого начала.
Пабло Заваттьери, профессор Инженерного колледжа Университета Пердью
У комаров нет ушей, поэтому они используют усики для навигации в акустическом пространстве. Исследователи обнаружили, что архитектурные особенности усиков позволяют комарам обнаруживать акустические сигналы даже в присутствии посторонних шумов, в том числе, на фоне «шума» взмахов собственных крыльев. Исследователи с помощью микро-КТ-визуализации создали высокоточные CAD-модели усиков комаров.
Моделируя и сопоставляя реакцию антенн разных видов комаров, использующих звук для разных целей, мы выделили особенности, модулирующие чувствительность и настройку слуха. Понимание того, как работают эти структуры, — первый шаг к разработке акустических датчиков, вдохновленных их чувствительными антеннами.
Химена Бернал, профессор Научного колледжа Университета Пердью
КТ-скан комара. Фото: Purdue University image/Phani Saketh Dasika
Помимо обнаружения стихийных бедствий, технология может найти применение в разработке умных шумоподавляющих материалов. Например, говорят исследователи, можно использовать микрофлюидные каналы или настраиваемые метаматериалы для создания звукоизоляционных панелей для зданий, шумоподавляющих наушников или акустических маскирующих устройств.
Исследователи работают над воссозданием антенн с помощью 3D-печати, экспериментируя с различными материалами и размерами для тестирования чувствительности к разным частотам.
