蜘蛛絲聲音系統(tǒng)：網(wǎng)與聲學(xué)粒子速度相匹配 用于遠(yuǎn)距離聲音探測(cè)

世界上最好的麥克風(fēng)可能有一個(gè)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(cè)聲壓波的人類耳膜和傳統(tǒng)麥克風(fēng)不同，蜘蛛絲對(duì)被聲場(chǎng)推動(dòng)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(cè)方法在很大程度上尚未得到充分研究，但它在高靈敏度、長(zhǎng)距離聲音檢測(cè)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(guó)聲學(xué)協(xié)會(huì)和加拿大聲學(xué)協(xié)會(huì)聯(lián)席會(huì)議上展示了他們的作品，該會(huì)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(xì)毛或觸角，它們對(duì)聲壓沒有反應(yīng)，”機(jī)械工程學(xué)教授邁爾斯說。

“相反，這些薄結(jié)構(gòu)對(duì)聲場(chǎng)中空氣的運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(hù)區(qū)散步時(shí)，看到了微風(fēng)中飄揚(yáng)的蜘蛛網(wǎng)，他認(rèn)為蜘蛛絲可能是一個(gè)很好的嘗試。”

在建造這樣的設(shè)備之前，該團(tuán)隊(duì)必須證明蜘蛛網(wǎng)確實(shí)對(duì)聲音驅(qū)動(dòng)的氣流做出反應(yīng)。為了驗(yàn)證這個(gè)假設(shè)，他們只是打開實(shí)驗(yàn)室的窗戶來觀察以窗臺(tái)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(dòng)計(jì)測(cè)量蜘蛛絲的運(yùn)動(dòng)。

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