Есть статья с описанием работы опубликована в журнале Applied Physics Letters.
Как заявили инженеры, из Cockrell School of Engineering at the University of Texas at Austin, новое устройство может быть использовано и в новом поколении сверхчувствительные слуховых аппаратах, использующих интеллектуальные микрофоны для выбора только тех звуков или разговоров которые хочет услышать их владелец.
Тонкий слух мухи может найти сверчка с поразительной точностью
Нил Холл, помощник профессора в школе Кокрелл, кафедры электрической и компьютерной инженерии, и его команда аспирантов, черпали свое вдохновение из первых работ Рональда Миля в Binghamton University, NY, Рональд Хой в Корнельский университет, Итака, штат Нью-Йорк.
Муха Ormia ochracea имеет сложный механизм обработки звука, который определяет направление звука в пределах 2 градусов.
Они были первыми, кто описал технологические возможности, имитации механизма "супер-слуха" мухи-паразита желтой окраски Ormia ochracea, которые находят мужские особи полевых сверчков по их щебету и откладывают на них личинки.
Используя как модель орган слуха мухи, проф. Холл и его коллеги сделали крошечное устройства из кремния, реагирующее на минимальное звуковое давление. Устройство получилось почти такого же размера, как орган слуха мухи, около 2 мм.
В отличие от многих насекомых, у нас есть гораздо большее расстояние между нашими ушами. Механизм обработки звука в нашем мозгу использует разницу во времени между приходом звука на оба уха, чтобы определить источник.
Но органы слуха насекомых, как правило, слишком маленькие, чтобы сделать это - звуковые волны с обеих сторон приходят почти одновременно.
Но есть исключения и среди насекомых, как О. ochracea - она может определить направление по щебету сверчка, хотя его уши находятся менее чем в 2 мм друг от друга. Её высоко развитый слуховой механизм может определять разрыв между звуком в 4 миллисекунды, приходящий на разные уши. Это разница во времени так же усиливается с помощью "качелей" или "see-saw" механизма, который позволяет ей найти сверчка с поразительной точностью.
Для эмуляции органа слуха мухи, команда сделала гибкую микробалку из пьезоэлектрических материалов, которые позволяли им использовать сгибание и вращение луча как способ измерения звукового давления и градиента давления одновременно.
Другие команды уже пытались смоделировать работу органа слуха мухи, но проф. Нил и коллеги с первым использовали пьезоэлектрические материалы, которые преобразуют механическое давление в электрические сигналы и позволяют устройству работать с очень малой потребляемой мощностью.
Так как слуховые аппараты работают на цинк-воздушных батарейках, то минимизация энергопотребления является важным моментом в продвижении слуховых аппаратов использующих эти технологии, - говорит проф. Холл.
Он видит эту технологию привлекательной для людей с проблемами слуха в будущем. Тогда как 1 из 10 американцев может воспользоваться слуховым аппаратом, а в настоящее время пользуется только пятая часть от общего числа нуждающихся - добавляет он.
Он говорит, что одна из главных причин недовольства слуховым аппаратом:
«Увеличение громкости, чтобы услышать кого-то, напротив, но Вы также усиливаете все окружающие фоновые шумы, напоминающие звуковой коктейль.»
Данные технологии также могут быть полезны в военных и оборонных направлениях. Например, в темных местах, где визуальные подсказки отсутствуют.