Larinioides sclopetarius, comumente conhecidas como aranhas-ponte, ajudaram pesquisadores da Universidade de Binghamton a investigar como as aranhas ouvem seus ambientes por meio de teias como uma forma de inspirar projetos futuros de microfones que também seriam capazes de responder ao fluxo de ar impulsionado pelo som. Crédito: Junpeng Lai
Pesquisadores da Universidade de Binghamton descobriram que a seda da aranha responde exclusivamente à velocidade das partículas de ar em um campo sonoro, oferecendo um novo modelo potencial para tecnologia de microfone de longa distância altamente sensível.
A seda de aranha pode ser a chave inesperada para o desenvolvimento do melhor microfone do mundo. Embora as aranhas tecem teias principalmente para capturar insetos para se alimentar, esses fios pegajosos também desempenham um papel crucial na forma como as aranhas percebem os sons.
Ao contrário dos tímpanos humanos e dos microfones tradicionais, que detectam ondas de pressão sonora, a seda da aranha responde a mudanças nas velocidades das partículas de ar à medida que são empurradas por um campo sonoro. Este método de detecção de velocidade sonora permanece pouco explorado em comparação com a detecção de pressão, mas possui um grande potencial para detecção de som de alta sensibilidade e longa distância.
Pesquisadores da Universidade de Binghamton investigaram como as aranhas ouvem o ambiente por meio de teias. Eles descobriram que as teias correspondem à velocidade das partículas acústicas para uma ampla gama de frequências sonoras. Ronald Miles apresentará seu trabalho quinta-feira, 16 de maio, às 10h EDT como parte de uma reunião conjunta da Acoustical Society of America e da Canadian Acoustical Association, realizada de 13 a 17 de maio no Shaw Centre localizado no centro de Ottawa, Ontário, Canadá.
“A maioria dos insetos que conseguem ouvir o som usa pêlos finos ou antenas, que não respondem à pressão sonora”, disse Miles, professor de engenharia mecânica. “Em vez disso, essas estruturas finas respondem ao movimento do ar em um campo sonoro. Eu me perguntei como fazer um dispositivo projetado que também fosse capaz de responder ao fluxo de ar impulsionado pelo som. Tentamos várias fibras artificiais que eram muito finas, mas também muito frágeis e difíceis de trabalhar. Então, o Dr. Jian Zhou estava caminhando pela reserva natural do campus e viu uma teia de aranha soprando na brisa. Ele achou que seda de aranha poderia ser uma ótima coisa para experimentar.”
Antes de construir tal dispositivo, a equipe teve que provar que as teias de aranha realmente respondiam ao fluxo de ar impulsionado pelo som. Para testar esta hipótese, eles simplesmente abriram as janelas do laboratório para observar o Larinioides sclopetarius, ou aranhas de ponte, que chamam os parapeitos das janelas de lar. Eles reproduziram sons variando de 1 Hz a 50 kHz para as aranhas e mediram o movimento da seda da aranha com um vibrômetro a laser. Eles descobriram que a velocidade da seda induzida pelo som era a mesma das partículas no ar que a rodeava, confirmando o mecanismo que essas aranhas usam para detectar suas presas.
“Como a seda das aranhas é, obviamente, criada por aranhas, não é prático incorporá-la nos bilhões de microfones fabricados a cada ano”, disse Miles. “No entanto, isso nos ensina muito sobre quais propriedades mecânicas são desejáveis em um microfone e pode inspirar designs inteiramente novos.”
