Изображения поперечного сечения паутины разных цветов, объединенные в трехмерное изображение / Изабель Су и Маркус Бюлер

Пауки – мастера-строители, умело плетущие из шелковых нитей сложные трехмерные сети, которые служат им домом для пауков и их охотничьими угодьями.

Если бы люди могли войти в мир пауков, они могли бы узнать о строительстве паутины, поведении паукообразных и многом другом.

Вчера ученые сообщили, что они преобразовали структуру сети в музыку, которая может иметь различные приложения, от улучшенных 3D-принтеров до межвидового общения и потусторонних музыкальных композиций.

«Паук живет в среде вибрирующих струн», – говорит Маркус Бюлер, доктор философии. в Массачусетском технологическом институте, главный исследователь проекта, который представляет работу. «Они плохо видят, поэтому ощущают свой мир с помощью вибраций, которые имеют разные частоты». Такие колебания возникают, например, когда паук натягивает шелковую прядь во время строительства или когда ветер или пойманная муха перемещает ткань.

Бюлер, который давно интересовался музыкой, задавался вопросом, может ли он извлекать ритмы и мелодии нечеловеческого происхождения из природных материалов, таких как паутина. «Сети могут стать новым источником музыкального вдохновения, которое сильно отличается от обычного человеческого опыта», – говорит он.

Кроме того, изучая Интернет через слух, а также зрение, Бюлер и его коллеги из Массачусетского технологического института (MIT) вместе с соавтором Томасом Сарасено из Studio Tomás Saraceno надеялись получить новое представление о трехмерной архитектуре и построении сетей. .

Помня об этих целях, исследователи отсканировали естественную паутину с помощью лазера, чтобы получить двумерные поперечные сечения, а затем использовали компьютерные алгоритмы для восстановления трехмерной сети Интернета.

БОЛЕЕ: 10 лучших видов, обнаруженных в 2020 году, включают змею из Гарри Поттера и брокколи, обитающую в пустыне

Команда назначила разные частоты звука нити сети, создавая «ноты», которые они объединяли в шаблоны на основе трехмерной структуры сети для создания мелодий. Затем исследователи создали инструмент, похожий на арфу, и сыграли музыку паутины в нескольких живых выступлениях по всему миру.

Команда также создала виртуальную реальность, которая позволила людям визуально и слышно «входить» в Интернет. «Среда виртуальной реальности действительно интригует, потому что ваши уши будут улавливать структурные особенности, которые вы можете увидеть, но не сразу узнаете», – говорит Бюлер. «Услышав это и одновременно увидев это, вы действительно сможете начать понимать среду, в которой живет паук».

Чтобы понять, как пауки строят сети, исследователи сканировали сеть в процессе строительства, превращая каждый этап в музыку с разными звуками. «Звуки нашего подобного арфе инструмента меняются во время процесса, отражая то, как паук строит паутину», – говорит Бюлер.

«Итак, мы можем исследовать временную последовательность построения сети в слышимой форме». Это пошаговое знание того, как паук строит сеть, может помочь в разработке «имитирующих пауков» 3D-принтеров, которые создают сложную микроэлектронику. «Способ паука« печатать »паутину примечателен тем, что не используется поддерживающий материал, как это часто бывает в современных методах 3D-печати», – говорит он.

В других экспериментах исследователи изучали, как меняется звук паутины, когда она подвергается воздействию различных механических сил, таких как растяжение. «В среде виртуальной реальности мы можем начать разрывать паутину, и когда мы это делаем, натяжение струн и звук, который они производят, изменяются. В какой-то момент нити рвутся, и они издают щелкающий звук », – говорит Бюлер.

СВЯЗАННЫЕ С: Гигантский ксилофон в японском лесу использует гравитацию, чтобы сыграть самую неземную музыку Баха

Команда также заинтересована в том, чтобы научиться общаться с пауками на их родном языке. Они регистрировали вибрации сети, возникающие, когда пауки выполняли различные действия, такие как создание сети, общение с другими пауками или отправка сигналов ухаживания.

Хотя частоты звучали аналогично человеческому уху, алгоритм машинного обучения правильно классифицировал звуки по различным видам деятельности. «Теперь мы пытаемся генерировать синтетические сигналы, чтобы говорить на языке паука», – говорит Бюлер. «Если мы подвергаем их определенным образцам ритмов или вибраций, можем ли мы повлиять на то, что они делают, и можем ли мы начать с ними общаться? Это действительно захватывающие идеи ».

(СЛУШАТЬ под музыку паутины ниже.)

Источник: Американское химическое общество.

НАПИШИТЕ прекрасные новости для друзей – поделитесь этой историей…




#Ученые #Массачусетского #технологического #института #плетут #музыку #из #паутины #это #звучит #потусторонне #Слушайте

Source link