Spinne-inspirierten Sensor erkennt Schwingungen und Rede

Einige der größten Technologien der Menschheit wurden von Tieren inspiriert. Nun haben Wissenschaftler, inspiriert von der Bewegung-Abfragung Orgel eine Spinne, einen tragbare Sensor entwickelt, der Musik zu erkennen, Rede zu erkennen und eine Person, die Herzfrequenz zu überwachen.

Spinnen haben ein Organ namens "Schlitz Sensillen" in der Nähe ihrer Bein-Gelenken, das winzige Vibrationen in ihrer Umgebung erkennt. Durch die Nachahmung des Design dieses Organs, produziert Forscher einen Sensor, der ist extrem sensibel und flexibel, und in wearable-Electronics eingesetzt werden könnte.

Der Schlitz Sensillen Spinnen besteht aus parallele Schlitze unterschiedlicher Länge, eingebettet in ihre Exoskelett, ähnlich wie die Saiten einer Harfe, die Bewegung spürt durch öffnen und schließen als Reaktion auf Kräfte, die auf sie. Die Schlitze sind mit Nerven verbunden, die Informationen über die Schwingungen auf die Spinnen Gehirn weiterleiten. [Biomimetik: 7 clevere Technologien von der Natur inspiriert]

Zum Beispiel die American wandering Spinne (Cupiennius Salei) Kratzer die Blätter der Pflanzen mit seinem Mund und Bauch, die eine potentielle Partnerin erkennen kann mit seinen Schlitz Organ.

Der neue Sensor besteht aus einer Platin Folie auf eine weiche Polymer mit Rissen, nach Mansoo Choi, Maschinenbau-Ingenieur von der Seoul National University in Korea und seine Kollegen. Sie nennen es das "" nanoskaligen Riss Sensor. "

Vibrationen die Risse zu dehnen oder komprimieren, die ändert sich der Widerstand einer elektrischen Schaltung. Das Gerät ist extrem empfindlich gegenüber Schwingungen oder Geräusche, laut dem Artikel veröffentlicht heute (10. Dezember) in der Zeitschrift Nature.

"Wir sind noch weit entfernt von einem künstlichen sensorische System mit einer Leistung, die ähnlich wie die Spinne-Orgel, deren Entwicklung gehen wir zurück zu den Ursprüngen der Chelicerata Gruppe der Gliederfüßer 1.000 Mal länger als die Existenz von Menschen wurde," Peter Fratzl, Biomaterialien Wissenschaftler am Max Planck Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung, Deutschlands, die nicht an der Studie beteiligt war , schrieb in einem Artikel auch in der Natur.

Um das Gerät Empfindlichkeit zu demonstrieren, die Forscher den Sensor an einer Geige befestigt und digitale Aufnahmen der einzelnen Noten der Saiten Schwingungen umgewandelt. In einem weiteren Test erkannt der Sensor das Flattern der Flügel einen Marienkäfer, sagte der Forscher.

Das Gerät kann auch einfache Rede erkennen. Als die Wissenschaftler Menschen tragen es um den Hals, das Gerät einfach Wörter verwendet hatten, um ein Computerspiel Steuern erkannt, wie "Go", "springen", "schießen" und "stop".

Der Sensor könnte auch verwendet werden, um einen Herzschlag zu messen. Am Handgelenk getragen, erkennt der Sensor die Herzen Kontraktionen durch die Blutgefäße, sagte der Forscher.

Aber die künstliche Sensor funktioniert genau wie die Spinne-Schlitz-Orgel, obwohl sie ähnliche Formen haben, da die elektrische Leitfähigkeit durch den Sensor ist nicht identisch mit der Übertragung von Signalen über eine Spinne Neuronen.

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