Мікрофони натхненні комахами. Новина Безкоштовної технічної бібліотеки

НОВИНИ НАУКИ ТА ТЕХНІКИ, НОВИНКИ ЕЛЕКТРОНІКИ
Безкоштовна технічна бібліотека / Стрічка новин

Мікрофони, натхненні комахами

09.05.2023

Що може почути комаху? Як не дивно, досить багато. Хоча вони малі та прості, їх слухові системи дуже ефективні. Наприклад, з мембраною всього 2 міліметри в поперечнику пустельна сарана може розкладати частоти, які можна порівняти з людськими можливостями. Розуміючи як комахи сприймають звук і використовуючи технологію 3D-друку для створення спеціальних матеріалів, можна розробити мініатюрні мікрофони, натхненні біотехнологіями.

Ендрю Рейд з Університету Стратклайда у Великій Британії представив свою роботу зі створення мікрофонів, які можуть автономно збирати акустичні дані з невеликим енергоспоживанням. Його презентація "Неприродний слух - 3D-друк функціональних полімерів як шлях до мікрофонного дизайну, натхненого біотехнологіями", відбулася в середу, 10 травня, в рамках 184-ї зустрічі Акустичного товариства Америки.

"Вуха комах є ідеальними шаблонами для зниження витрат на енергію та передачу даних, зменшення розміру датчиків та усунення обробки даних", - сказав Рейд.

Команда Рейду черпає натхнення з вух комах різними способами. На хімічному та структурному рівнях дослідники використовують технологію 3D-друку для виготовлення спеціальних матеріалів, що імітують мембрани комах. Ці синтетичні мембрани високочутливі та ефективні акустичними датчиками. Без 3D-друку традиційним кремнієвим мікрофонам не вистачає гнучкості та налаштування.

"На зображеннях наш мікрофон виглядає як будь-який інший мікрофон. Механічний елемент - це проста діафрагма, можливо трохи незвичайної еліпсоїдної або прямокутної форми", - сказав Рейд. "Цікаві деталі відбуваються на мікромасштабі з невеликими варіаціями товщини та пористості, і на наномасштабі з варіаціями властивостей матеріалу, таких як поступливість та щільність матеріалу".

Більше, ніж матеріал, весь процес збору даних натхненний біологічними системами. На відміну від традиційних мікрофонів, які збирають низку інформації, ці мікрофони призначені виявлення певного сигналу. Цей спрощений процес схожий на те, як нервові закінчення виявляють та передають сигнали. Спеціалізація датчика дозволяє йому швидко розпізнавати тригери, не споживаючи багато енергії та не вимагаючи нагляду.

Сенсори, створені за біологічним принципом, з їх невеликим розміром, автономною функцією та низьким енергоспоживанням, ідеально підходять для небезпечних або важкодоступних застосувань, включаючи місця, вбудовані в конструкції або всередині тіла людини.

<< Назад: Котів дратує ігнорування людьми 09.05.2023

>> Вперед: Навушники Fairphone XL 08.05.2023

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Штучна шкіра для емуляції дотиків 15.04.2024

У світі сучасних технологій, де віддаленість стає дедалі більш повсякденною, збереження зв'язку й почуття близькості грають значної ролі. Нещодавні розробки німецьких учених із Саарського університету в галузі штучної шкіри становлять нову еру у віртуальних взаємодіях. Німецькі дослідники з університету Саарського розробили ультратонкі плівки, які можуть передавати відчуття дотику на відстані. Ця передова технологія надає нові можливості для віртуального спілкування, особливо для тих, хто виявився далеко від своїх близьких. Ультратонкі плівки, розроблені дослідниками, товщиною всього 50 мікрометрів, можуть бути інтегровані в текстильні вироби та носитися як друга шкіра. Ці плівки діють як датчики, що розпізнають тактильні сигнали від мами чи тата, і як виконавчі механізми, що передають ці рухи дитині. Дотики батьків до тканини активують датчики, які реагують на тиск та деформують ультратонку плівку. Ця ...>>

Котячий унітаз Petgugu Global 15.04.2024

Турбота про домашніх тварин часто може бути викликом, особливо коли йдеться про підтримку чистоти в будинку. Представлено нове цікаве рішення стартапу Petgugu Global, яке полегшить життя власникам кішок та допоможе їм тримати свій будинок в ідеальній чистоті та порядку. Стартап Petgugu Global представив унікальний котячий унітаз, здатний автоматично змивати фекалії, забезпечуючи чистоту та свіжість у вашому будинку. Цей інноваційний пристрій оснащений різними розумними датчиками, які стежать за активністю вашого вихованця в туалеті та активуються для автоматичного очищення після його використання. Пристрій підключається до каналізаційної системи та забезпечує ефективне видалення відходів без необхідності втручання з боку власника. Крім того, унітаз має великий обсяг сховища, що змивається, що робить його ідеальним для домашніх, де живуть кілька кішок. Котячий унітаз Petgugu розроблений для використання з водорозчинними наповнювачами та пропонує ряд додаткових матеріалів. ...>>

Привабливість дбайливих чоловіків 14.04.2024

Стереотип про те, що жінки віддають перевагу "поганим хлопцям", довгий час був широко поширений. Однак нещодавні дослідження, проведені британськими вченими з Університету Монаша, пропонують новий погляд на це питання. Вони розглянули, як жінки реагують на емоційну відповідальність та готовність допомагати іншим у чоловіків. Результати дослідження можуть змінити наше уявлення, що робить чоловіків привабливими в очах жінок. Дослідження, проведене вченими з Університету Монаша, призводить до нових висновків щодо привабливості чоловіків для жінок. В рамках експерименту жінкам показували фотографії чоловіків з короткими історіями про їхню поведінку в різних ситуаціях, включаючи їхню реакцію на зіткнення з бездомною людиною. Деякі з чоловіків ігнорували безпритульного, тоді як інші надавали йому допомогу, наприклад, купуючи їжу. Дослідження показало, що чоловіки, які виявляють співчуття і доброту, виявилися більш привабливими для жінок порівняно з т ...>>

Електронний шолом для водіїв вантажівок 14.04.2024

Безпека на дорогах, особливо для водіїв важкої будівельної техніки, є пріоритетним завданням інженерів та вчених. У світлі цього німецький Інститут структурної міцності та надійності систем імені Фраунгофера представив новий продукт – електронний шолом, який призначений для захисту водіїв від серйозних травм під час керування будівельними машинами. Новий електронний шолом, розроблений командою інженерів з Інституту Фраунгофера, відкриває нові перспективи безпеки водіїв вантажівок і будівельної техніки. Пристрій здатний контролювати рівень трясіння в кабіні автомобіля та попереджати водія про можливу небезпеку. Основою роботи шолома є вбудований п'єзоелектричний датчик, який генерує електрику під час фізичної деформації. Цей механізм дозволяє пристрою реагувати на інтенсивні вібрації, характерні для роботи будівельної техніки. Коли рівень деформації перевищує безпечні значення, на шоломі вмикається сигнальна система, ...>>

Антивітаміни замість антибіотиків 13.04.2024

Проблема бактеріальної резистентності до антибіотиків стає дедалі серйознішою, створюючи загрозу ефективного лікування інфекцій. У світлі цього дослідники шукають нові шляхи боротьби із супербактеріями. Одним із перспективних напрямків є використання антивітамінів, здатних надавати антибактеріальну дію. Антивітаміни, хоч і відомі як речовини, протилежні до вітамінів, виявилися перспективним інструментом у боротьбі з бактеріальною резистентністю до антибіотиків. Дослідження, проведене вченими з Геттінгенського університету в Німеччині, підтвердило їхній потенціал у створенні нових препаратів для боротьби з небезпечними інфекціями. У зв'язку з поширенням супербактерій, стійких до антибіотиків, виникає необхідність пошуку альтернативних методів лікування. Антивітаміни є молекулами, аналогічними вітамінам, але здатні пригнічувати активність бактерій без шкоди для організму людини. На даний момент науці відомі всього три антивітаміни: троянді ...>>

Випадкова новина з Архіву

SNSPD-камера для дослідження фотонів 22.11.2023

Вчені з Національного інституту стандартів і технологій США розробили камеру, оснащену надпровідниковим однофотонним нанопровідним детектором (SNSPD), здатну обробляти інформацію в 400 разів більшому дозволі порівняно з сучасними аналогами, не втрачаючи при цьому інших ключових характеристик. Цей значний крок уперед може призвести до появи SNSPD камер масштабного рівня, здатних реєструвати зображення одиночних фотонів широкому електромагнітному спектрі.

Представлена SNSPD-камера з новими технологіями зчитування відкриває нову еру в області реєстрації фотонів, надаючи можливість обробки зображень у небаченій роздільній здатності. Революційний підхід до створення камери з великою кількістю пікселів може призвести до значних змін в області фотоніки та оптики.

Перші камери SNSPD з'явилися два десятиліття тому, викликавши революцію у сфері оптики. Вони включають масиви нанониток, охолоджених майже абсолютного нуля. Кожна нитка переносить електричний струм нижче критичної точки, де втрачається надпровідність. Коли фотон стикається з наноніттям, поглинене ним тепло тимчасово порушує надпровідність. Це дозволяє камері точно визначити розташування кожного фотона.

SNSPD мають визначні характеристики: вони працюють з будь-якою довжиною хвилі фотона до 29 нм і забезпечують ефективність реєстрації на рівні 98% для 1550 нм. Незважаючи на ці переваги, масштабування SNSPD було утруднено необхідністю незалежних ниток зчитування для кожного пікселя, обмежуючи їх дозвіл до 1000 пікселів.

Команда вчених вирішила цю проблему, реєструючи фотони з використанням паралельних ліній зчитування, розташованих у кожному рядку та колонці. Цей метод, відмінний від прямого зчитування електричного сигналу, дозволив камері точно визначити місце поглинання фотона. Зібрана камера здатна реєструвати 400 000 пікселів, що у 400 разів перевищує можливості найсучасніших аналогів. Подальші удосконалення обіцяють ще більші досягнення у цій галузі.

Дивіться повний Архів новин науки та техніки, новинок електроніки

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт