世界上最好的麥克風(fēng)可能有一個意想不到的來源:蜘蛛絲。蜘蛛編織網(wǎng)來捕獲昆蟲零食,但粘性的絲線也有助于蜘蛛的聽覺。
與檢測聲壓波的人類耳膜和傳統(tǒng)麥克風(fēng)不同,蜘蛛絲對被聲場推動的空氣粒子的速度變化做出響應(yīng)。與壓力傳感相比,這種聲速檢測方法在很大程度上尚未得到充分研究,但它在高靈敏度、長距離聲音檢測方面具有巨大潛力。
賓厄姆頓大學(xué)的研究人員研究了蜘蛛如何通過網(wǎng)聆聽環(huán)境。他們發(fā)現(xiàn)這些網(wǎng)與各種聲音頻率的聲粒子速度相匹配。 Ronald Miles 于 5 月 16 日在美國聲學(xué)協(xié)會和加拿大聲學(xué)協(xié)會聯(lián)席會議上展示了他們的作品,該會議于 5 月 13 日至 17 日在加拿大安大略省渥太華市中心的 Shaw 中心舉行。
“大多數(shù)能聽到聲音的昆蟲都使用細毛或觸角,它們對聲壓沒有反應(yīng),”機械工程學(xué)教授邁爾斯說。
“相反,這些薄結(jié)構(gòu)對聲場中空氣的運動做出反應(yīng)。我想知道如何制造一種工程設(shè)備,也能夠?qū)β曇趄?qū)動的氣流做出反應(yīng)。我們嘗試了各種非常薄的人造纖維但它們也非常脆弱,很難處理。然后,周健博士在我們校園的自然保護區(qū)散步時,看到了微風(fēng)中飄揚的蜘蛛網(wǎng),他認為蜘蛛絲可能是一個很好的嘗試。”
在建造這樣的設(shè)備之前,該團隊必須證明蜘蛛網(wǎng)確實對聲音驅(qū)動的氣流做出反應(yīng)。為了驗證這個假設(shè),他們只是打開實驗室的窗戶來觀察以窗臺為家的橋蛛。他們?yōu)橹┲氩シ?1 Hz 至 50 kHz 的聲音,并用激光振動計測量蜘蛛絲的運動。
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