Пауки - мастера-строители, способные умело вплетать нити паутины в замысловатые трехмерные текстуры, которые служат одновременно домом и охотничьим угодьем.
Если бы люди могли войти в мир пауков, они могли бы узнать о построении паутины, поведении паукообразных и многом другом. Сегодня ученые сообщают, что они превратили структуру сети в музыку. Это не фольклор - это исследования, которые могут найти применение, начиная от более совершенных 3D-принтеров и заканчивая механизмами межвидовой коммуникации. И, конечно же, совершенно новые музыкальные композиции.
Я ricercators они представят свои результаты сегодня в Американское химическое общество (ACS).
Исследование паутины «положенной на музыку»
«Паук живет в мире ярких нитей», — говорит он. Маркус Бюлер, к.т.н., ведущий научный сотрудник проекта. «Они не очень хорошо видят, поэтому воспринимают свой мир через вибрации, которые имеют разные частоты». Такие колебания возникают, например, когда паук натягивает шелковую нить при построении паутины, или когда ветер или пойманная муха двигают паутину.
Бюлер, который давно интересовался музыкой, задался вопросом, сможет ли он извлечь ритмы и мелодии нечеловеческого происхождения из природных материалов, таких как паутина. «Паутина может стать новым источником музыкального вдохновения, сильно отличающимся от обычного человеческого опыта», — говорит он. Бюлер и его коллеги из Массачусетского технологического института (MIT) надеялись по-новому взглянуть на трехмерную архитектуру и сети. .
Помня об этих целях, исследователи сканировали естественную паутину с помощью лазера, чтобы получить двухмерные поперечные сечения, а затем использовали компьютерные алгоритмы для реконструкции трехмерной сети паутины. Команда назначала разные частоты звука потокам в сети, создавая «ноты», которые они объединяли в шаблоны для создания мелодий. Затем исследователи создали инструмент, похожий на арфу, и исполнили музыку паутины на нескольких живых выступлениях по всему миру. Вот один из них:
Попасть в паутину
Команда также создала установку виртуальной реальности, которая позволяла людям визуально (и акустически) «войти» в паутину. «Среда виртуальной реальности действительно интригует, потому что ваши уши улавливают структурные особенности, которые вы можете увидеть, но не сразу распознать», — говорит Бюлер.
Слушая его и видя одновременно, можно действительно начать понимать среду, в которой живет паук.
Маркус Бюлер
Возможные применения
Это пошаговое знание того, как паук строит сеть, может помочь в дизайне 3D-принтеры, «имитирующие пауков». Способ, которым паук «печатает» паутину, необычен, потому что не используется вспомогательный материал, который часто требуется в современных методах 3D-печати.
Команда также заинтересована в изучении общаются с пауками на их языке. Исследователи зафиксировали вибрации паутины, возникающие, когда пауки выполняют различные действия, такие как создание паутины, общение с другими пауками или отправка сигналов ухаживания. Хотя частоты звучали аналогично человеческому уху, алгоритм машинного обучения правильно классифицировал звуки в различных действиях.
