הקשבה כמו עכביש: העתיד של טכנולוגיית הסאונד

חוקרים מאוניברסיטת בינגהמטון גילו שמשי עכביש מגיב באופן ייחודי למהירות של חלקיקי אוויר בשדה קול, ומציע מודל חדש פוטנציאלי לטכנולוגיית מיקרופון רגישה מאוד למרחקים ארוכים.

משי עכביש יכול להיות המפתח הבלתי צפוי לפיתוח המיקרופון הטוב בעולם. בעוד שעכבישים טווים בעיקר קורים כדי ללכוד חרקים למאכל, לגדילים הדביקים הללו יש גם תפקיד מכריע באופן שבו עכבישים חשים צלילים.

בניגוד לעור התוף האנושי ולמיקרופונים המסורתיים, המזהים גלי לחץ קול, משי עכביש מגיב לשינויים במהירויות של חלקיקי האוויר כשהם נדחפים על ידי שדה קול. שיטת זיהוי מהירות הקול הזו נותרה לא נחקרת במידה רבה בהשוואה לחישת לחץ, אך היא טומנת בחובה פוטנציאל גדול לזיהוי קול ברגישות גבוהה למרחקים ארוכים.

חוקרים מאוניברסיטת בינגהמטון חקרו כיצד עכבישים מקשיבים לסביבתם באמצעות רשתות. הם מצאו שהרשתים תואמים למהירות החלקיקים האקוסטיים עבור מגוון רחב של תדרי קול. רונלד מיילס יציג את עבודתם ביום חמישי, 16 במאי, בשעה 10:00 בבוקר EDT כחלק מפגישה משותפת של האגודה האקוסטית של אמריקה והאגודה האקוסטית הקנדית, המתקיימת בין ה-13-17 במאי במרכז שו הממוקם במרכז העיר אוטווה, אונטריו, קנדה.

"רוב החרקים שיכולים לשמוע קול משתמשים בשערות עדינות או באנטנות שלהם, שאינן מגיבות ללחץ קול", אמר מיילס, פרופסור להנדסת מכונות. "במקום זאת, המבנים הדקים האלה מגיבים לתנועת האוויר בשדה קול. תהיתי איך מייצרים מכשיר מהונדס שיוכל להגיב גם לזרימת אוויר מונעת קול. ניסינו סיבים שונים מעשה ידי אדם שהיו מאוד דקים, אבל הם גם מאוד שבירים וקשים לעבודה. ואז, ד"ר ג'יאן ג'ואו טייל בשמורת הטבע שלנו בקמפוס וראה קורי עכביש נושבים ברוח. הוא חשב שמשי עכביש יכול להיות דבר נהדר לנסות."

לפני בניית מכשיר כזה, הצוות היה צריך להוכיח שקורי עכביש הגיבו באמת לזרימת אוויר מונעת על ידי קול. כדי לבדוק השערה זו, הם פשוט פתחו את חלונות המעבדה שלהם כדי לצפות ב Larinioides sclopetarius, או עכבישי גשר, שקוראים לאדני החלונות בית. הם השמיעו סאונד בטווח של 1 הרץ עד 50 קילו-הרץ עבור העכבישים ומדדו את תנועת משי העכביש עם ויברומטר לייזר. הם גילו שהמהירות המושרה על ידי הקול של המשי זהה לחלקיקים באוויר המקיף אותו, מה שמאשר את המנגנון שבו משתמשים העכבישים האלה כדי לזהות את טרפם.

"מכיוון שמשי עכביש נוצר, כמובן, על ידי עכבישים, זה לא מעשי לשלב אותו במיליארדי המיקרופונים שמיוצרים מדי שנה", אמר מיילס. "עם זאת, זה מלמד אותנו הרבה על המאפיינים המכניים הרצויים במיקרופון ועשויים לעורר עיצובים חדשים לגמרי."