Ніжки павука допомогли створити високочутливі датчики
Інженери з Південної Кореї сконструювали датчик, який може виявити навіть незначні вібрації. Натхненням для інноваційного сенсора послужили ноги блукаючих павуків (wandering spider). Ці павуки можуть похвалитися наявністю одного з найбільш чутливих в світі детекторів вібрації: вони можуть вловлювати найменші шерехи листя за кілька метрів.
Відео: Як у машині зняти "чек помилку" в польових умовах за допомогою OBD 2!
Один з авторів дослідження професор Мансу Цой (Mansoo Choi) розповів, що проект почав роботу два роки тому, коли його колега з Сеульського національного університету ознайомився зі статтею про павуків.
У ній був описаний вид блукаючого павука Cupiennius salei, який спілкується з потенційними партнерами на відстані, вслухаючись в вироблені ними вібрації. Орган, який визначає ці ледь помітні коливання, складається з декількох щілин і називається ліровідним, бо щілини розрізняються по довжині подібно струнах ліри.
Відео: Ремонт ЕБУ Январь 7.2 помилка полярності, немає хол. ходу
Цой і його команда спробували імітувати будова органу. Для цього вони розмістили дуже тонкий шар платини поверх гнучкого полімеру і зігнули його. Вчені мали обчислити потрібну товщину платинового шару і зігнути всю конструкцію таким чином, щоб отримати паралельні тріщини, які виступають в якості датчиків вібрації. Дослідникам вдалося домогтися успіху в цій нелегкій справі лише через кілька місяців розробок.
Павук Cupiennius salei, здатний уловлювати вібрації потенційних партнерів за допомогою своїх ніг (фото Stuart J. Longhorn / Wikimedia Commons).
Коли вони направили струм на платиновий шар, вчені виявили, що можуть зчитувати частоту і силу коливань, що реєструються датчиком, так як тріщини змінювали опір металу, відкриваючись і закриваючись.
При розгляді країв тріщин через мікроскоп дослідники виявили, що вони досить грубі. Якби вони були абсолютно гладкими, то це не дало б таку безпрецедентну чутливості.
Для перевірки свого пристрою інженери змоделювали ледь помітні коливання крил сонечка - делікатне погойдування відбувається на відстані всього в 14 мікрометрів. Чутливий датчик впорався з цим завданням.
Коли вчені закріпили сенсор на скрипці, він побачив ноти, зіграні на ній. Потім він виміряв пульс суб`єкта, будучи закріпленим на його зап`ясті, і навіть дозволив команді дослідників визначити вимовлені людиною слова, коли був закріплений на шиї суб`єкта.
Відео: BMW e36 M43: Плавають обороти, усунення несправності
Датчик може записувати скрипкові ноти, вібрації людського голосу або пульс (фото D.Kang / M.Choi / Nature).
"Якщо ви доторкнетеся до своєї шиї в процесі розмови, то відчуєте вібрації, - пояснює професор Цой. - Наш датчик може розрізняти ці коливання дуже точно, визначаючи конкретні слова".
Дослідники запатентували свій винахід і тепер працюють над подальшим його поліпшенням. Зокрема, вони намагаються зробити його набагато міцнішим і використовувати метали більш дешеві, ніж платина (наприклад, мідь або алюміній). Команда сподівається, що пристрій стане доступно для практичного застосування протягом найближчих п`яти років.
Технологія може привести до розробки переносної електроніки для розпізнавання мови, моніторингу стану здоров`я і багатьох інших цілей.
Опис винаходу було опубліковано в журналі Nature.
