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小蜘蛛启发了麦克风的设计

2024-06-18 19:48 来源:本站编辑

工程师和科学家对蜘蛛丝有着持久的迷恋。与制作舒适床单的典型蚕丝类似,但蚕丝要坚韧得多,这种材料激发了人们发明更轻、更透气的防弹衣和可以在不增加重量的情况下使飞机部件更坚固的材料。研究人员甚至利用从蜘蛛网中提取的样本来设计敏感麦克风,有朝一日可以用于治疗听力损失和耳聋,并改善其他听力设备。

蜘蛛的网就像巨大的外部鼓膜。宾厄姆顿大学和康奈尔大学的一组科学家在2022年报告说,蜘蛛网可以让蛛形纲动物探测到10英尺外的声音。

当你通过耳朵听到声音时,你真正感受到的是气压的变化,这导致了鼓膜的振动。这就是麦克风的工作原理:模仿人耳,在压力下振动。

蜘蛛网有类似的目的,但使用不同的机制。

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当受到压力波的冲击时,它们不像棍子击中鼓面那样振动,而是随着空气的流动而移动。宾厄姆顿机械工程教授罗纳德·迈尔斯(Ronald Miles)说,空气是一种“像蜂蜜一样”的流体介质。人类在这种环境中航行时不会注意到太多阻力,但丝纤维受到空气中粘性力速度的冲击。

迈尔斯博士不禁想知道,这一原理是否能导致一种新型麦克风的出现。

“人类是一种傲慢的动物,”他说。“他们制造的设备和他们做的一样。”但他想要制造一种更像蜘蛛的设备,“通过空气的运动来感知声音”。

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