Böcekler, belirli frekans aralıklarında şaşırtıcı derecede iyi duyarlar ve bunu, basit zarlardan oluşan görünüşte çok basit bir biyolojik teknolojiyle yaparlar. Strathclyde Üniversitesi’nde elektronik ve elektrik mühendisliği öğretim görevlisi olan İngiliz araştırmacı Andrew Reid, yıllardır bunun üzerinde çalışıyor. Amacı, çok kompakt olan ve su altı ve uzay da dahil olmak üzere hemen hemen her alanda kullanılabilen yeni tip mikrofonlar geliştirmektir. Kayıt sırasında neredeyse hiç elektrik tüketmemeliler, bu da tek bir pil şarjıyla uzun yıllar çalışmasına olanak tanır.
“Böcek kulakları ideal modellerdir”
Amerika Akustik Derneği’nin (ASA) Chicago’daki yıllık toplantısında Reid, şimdi bunun bir 3D baskı süreci yardımıyla pratikte nasıl uygulanabileceğini gösterdi. Arı kovanlarını parazitleyen bir kelebek türü olan küçük balmumu güvesi Achroia grisella’dan ilham aldı. Amaç, biyolojik olarak ilham alan bir akustik sensör oluşturmaktır. “Böcek kulakları, enerji ve veri iletim maliyetlerini azaltmak ve sensörleri küçültmek için ideal tasarımlardır.” Reid, ek olarak, bu tür biyomimetik sistemlerin sinyal işlemenin parçalarını da sağladığını söylüyor. Bu da bilgi işlem gücünden ve bir miktar elektrikten yeniden tasarruf sağlar.
3D baskılı diyaframlar, normal akustik diyaframlardan neredeyse hiç farklı görünmüyor. “İlginç olan şey, mikroskobik düzeyde, kalınlık ve gözeneklilikteki küçük değişimlerle oluyor.” Böcek kulaklarının nasıl çalıştığı sadece kısmen anlaşıldığından, sistemler doğası gereği hala deneyseldir. Örneğin, sadece iki milimetrelik bir zara sahip bir çöl çekirgesi, insan kulağınınkiyle eşleşen frekansları algılayabilir.
Önce modelleyin, sonra yazdırın
İlk adımda, Reid ve meslektaşları böceğin kulağının bilgisayar modelini oluşturuyorlar, bu durumda Achroia grisella. Araştırmacılar, diğer şeylerin yanı sıra X-ışını mikrotomografisi ve lazer ölçümlerini kullanarak modeli nasıl kuracaklarını öğreniyorlar. Model istenilen frekans aralıklarına ulaşırsa model 3D print edilir. Kullanılan teknoloji dijital ışık projeksiyon işlemidir (DLP), yapı iki farklı yazıcı ve polimer malzemeler kullanılarak oluşturulmuştur.
Bitmiş sensörler daha sonra normal mikrofonlardan farklı şekilde çalışmalıdır. Araştırmacılar, “Çeşitli bilgileri yakalayan geleneksel mikrofonların aksine, bu sistemler belirli bir sinyali algılamak için tasarlandı. Bu süreç, sinir uçlarının sinyalleri algılama ve iletme biçimine benzer” diye yazıyor. Teknoloji henüz deneme aşamasında. Reid’in MIT Technology Review’a söylediği gibi, ticarileştirme düşünülmeden önce en az on yıllık bir araştırma daha görüyor.
(bsc)
Haberin Sonu
“Böcek kulakları ideal modellerdir”
Amerika Akustik Derneği’nin (ASA) Chicago’daki yıllık toplantısında Reid, şimdi bunun bir 3D baskı süreci yardımıyla pratikte nasıl uygulanabileceğini gösterdi. Arı kovanlarını parazitleyen bir kelebek türü olan küçük balmumu güvesi Achroia grisella’dan ilham aldı. Amaç, biyolojik olarak ilham alan bir akustik sensör oluşturmaktır. “Böcek kulakları, enerji ve veri iletim maliyetlerini azaltmak ve sensörleri küçültmek için ideal tasarımlardır.” Reid, ek olarak, bu tür biyomimetik sistemlerin sinyal işlemenin parçalarını da sağladığını söylüyor. Bu da bilgi işlem gücünden ve bir miktar elektrikten yeniden tasarruf sağlar.
3D baskılı diyaframlar, normal akustik diyaframlardan neredeyse hiç farklı görünmüyor. “İlginç olan şey, mikroskobik düzeyde, kalınlık ve gözeneklilikteki küçük değişimlerle oluyor.” Böcek kulaklarının nasıl çalıştığı sadece kısmen anlaşıldığından, sistemler doğası gereği hala deneyseldir. Örneğin, sadece iki milimetrelik bir zara sahip bir çöl çekirgesi, insan kulağınınkiyle eşleşen frekansları algılayabilir.
Önce modelleyin, sonra yazdırın
İlk adımda, Reid ve meslektaşları böceğin kulağının bilgisayar modelini oluşturuyorlar, bu durumda Achroia grisella. Araştırmacılar, diğer şeylerin yanı sıra X-ışını mikrotomografisi ve lazer ölçümlerini kullanarak modeli nasıl kuracaklarını öğreniyorlar. Model istenilen frekans aralıklarına ulaşırsa model 3D print edilir. Kullanılan teknoloji dijital ışık projeksiyon işlemidir (DLP), yapı iki farklı yazıcı ve polimer malzemeler kullanılarak oluşturulmuştur.
Bitmiş sensörler daha sonra normal mikrofonlardan farklı şekilde çalışmalıdır. Araştırmacılar, “Çeşitli bilgileri yakalayan geleneksel mikrofonların aksine, bu sistemler belirli bir sinyali algılamak için tasarlandı. Bu süreç, sinir uçlarının sinyalleri algılama ve iletme biçimine benzer” diye yazıyor. Teknoloji henüz deneme aşamasında. Reid’in MIT Technology Review’a söylediği gibi, ticarileştirme düşünülmeden önce en az on yıllık bir araştırma daha görüyor.
(bsc)
Haberin Sonu