Sivrisineklerin Ses Teknolojisini Değiştirebilecek Gizli Bir Yeteneği Var
Araştırmacılar sivrisinek antenlerinin sırlarını çözerek, bu böceklerin sesi olağanüstü bir hassasiyetle nasıl algıladıklarını ortaya çıkarıyor.
Bilim insanları, yapılarını taklit ederek, kaotik ortamlarda zayıf tehlike sinyallerini tespit edebilecek biyolojik esinli sensörler yaratarak afet müdahalesinde devrim yaratmayı umuyor.
Sivrisinekler Afet Müdahalesinin Anahtarı Olabilir
Dünyanın en sevilmeyen böceklerinden biri, afet müdahalesinde çığır açacak bir buluşun anahtarı olabilir.
Purdue Üniversitesi’nden bir grup araştırmacı, sivrisineklerin titreşimleri algılama yeteneklerini anlamak için antenlerini inceliyor. Bilim insanları bu yapıları yeniden yaratarak deprem ve tsunami gibi doğal afetleri izleme ve tespit etme yöntemlerini geliştirmeyi umuyor.
Purdue profesörleri Pablo Zavattieri ve Ximena Bernal tarafından yürütülen bu araştırma Acta Biomaterialia’da yayımlandı.
Doğanın Minik Dinleyicilerinden Mühendislik Öngörüleri
Purdue Mühendislik Fakültesi’nde İnşaat Mühendisliği Profesörü olan Jerry M. ve Lynda T. Engelhardt Zavattieri, “Henüz erken aşamalardayız ama en azından çok şey öğreneceğimiz konusunda oldukça iyimseriz” dedi. “Doğadan ilham almak ve bunu bilimsel araştırmaları ilerletmek için kullanmak, en başından beri mühendisliğin temel bir özelliği olmuştur.”
Geleneksel kulakları olmamasına rağmen, sivrisinekler işitsel manzarada gezinmek için antenlerine güvenir ve kendi kanat vuruşlarının arka plan gürültüsü arasında önemli seslere yönelirler.
Bu CT taraması, bir erkek sivrisineğin antenlerinin yapısal özelliklerini yakından gösteriyor. Purdue Üniversitesi araştırmacıları, akustik sensörlerin tasarımını bilgilendirip bilgilendiremeyeceklerini görmek için bu özellikleri inceliyor. Kredi: Purdue Üniversitesi görüntüsü/Phani Saketh Dasika
Sivrisinek Duyusal Adaptasyonlarının Sırlarını Çözmek
İnşaat ve yapı mühendisliği doktora adayı ve ekip araştırmacısı Phani Saketh Dasika (MSCE ’23), sivrisineklerin anten özelliklerinin – özellikle de duyusal kılların düzenlenmesi ve morfolojisinin – analizi yoluyla, bu uyarlamaların işitsel duyarlılığı ve çevresel ipuçlarına seçici tepkiyi nasıl geliştirdiğine dair şimdiden derin bilgiler edindiklerini söyledi.
Dasika, “Sonlu eleman analizi için yüksek sadakatli CAD modelleri oluşturmak üzere gelişmiş mikro-CT görüntüleme kullanarak, sivrisinek antenlerinin mimari özelliklerinin, kendi kanat vuruşları gibi hedef olmayan sinyaller arasında bile türe ve cinsiyete özgü akustik hedef tespitini mümkün kıldığını bulduk” dedi. “Bulgularımız ayrıca sivrisinek antenlerinin daha önce düşünülenden daha geniş bir frekans aralığını tespit edebildiğini, ancak bunların hepsinin aktif olarak kullanılamayabileceğini göstermektedir.”
Doğanın Tasarımını Akustik Sensörlere Uygulamak
Ekibin bulguları, bir sivrisineğin anteninin akustik sensörlerin tasarımını bilgilendirip bilgilendiremeyeceğini belirlemek için önemli bilgiler sağladı.
Purdue Fen Fakültesi’nde biyolojik bilimler profesörü olan Bernal, “Sesi farklı amaçlar için kullanan sivrisinek türlerinin anteninin tepkisini modelleyerek ve karşılaştırarak, eşleri duymak veya kurbağaları gizlice dinlemek, işitme hassasiyetini ve ayarını modüle eden özellikleri birbirinden ayırabildik” dedi. “Bu yapıların nasıl çalıştığını anlamak, hassas antenlerinden esinlenen akustik sensörler geliştirmeye yönelik ilk adımdır.”
Sivrisineklerden Akıllı Gürültü Engelleme Teknolojisine
Zavattieri, toplumsal etki açısından, sivrisinek antenlerinden elde edilen bilgilerin akıllı gürültü önleyici malzemelerin geliştirilmesi konusunda da bilgi verebileceğini söyledi. Potansiyel olarak mikroakışkan kanallar veya ayarlanabilir metamalzemeler içeren bu malzemeler, binalar için ses yalıtım panelleri, gürültü önleyici kulaklıklar ve hatta akustik gizleme cihazları oluşturmak için kullanılabilir.
Zavattieri, “Şehir hayatının koşuşturması arasında belirli sesleri ayırt edebilen, ‘büyük kulaklara’ benzeyen biyo-esinlenmiş sensörlerle donatılmış kentsel ortamlar hayal edin” dedi. “Depremler ya da diğer afetler gibi kriz zamanlarında bu sensörler paha biçilmez hale gelir, zayıf tehlike sinyallerini hızla tespit eder ve kurtarma çabalarını ihtiyacı olanlara yönlendirir.”
Gelecek Adımlar: Sivrisinek Avantajını 3 Boyutlu Yazdırma
Zavattieri, ekibin şu anda 3D baskı yoluyla, farklı malzemeler kullanarak ve frekans testi için farklı boyutlarda antenleri yeniden yaratmaya odaklandığını söyledi.
Kaynak: https://scitechdaily.com
Bilim İnsanları Sivrisineklerin İnsanları Kızılötesi Yöntemiyle İzlediğini Keşfetti