Ученые преобразовали структуру паутины в музыку, и это может иметь разное применение, включая 3D-принтеры, межвидовое общение и создание неординарных музыкальных композиций, - пишет eurekalert.org.
«Паук живет в среде вибрирующих струн, - говорит Маркус Бюлер, доктор философии, главный исследователь проекта, представляющий работу. - Они не очень хорошо видят, поэтому ощущают свой мир через вибрации, 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 паутину через слух и 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 паутины. Команда присвоила разные частоты звука нитям паутины, создав «ноты» для сочинения 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 позволяла людям визуально и слышно «входить» внутрь паутины. «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 изменяются в процессе, отражая способ, которым паук строит сеть, - говорит Бюлер. - Итак, мы можем исследовать временную последовательность построения сети в звуковой 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 требуется 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.
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 подвергнем их определенным образцам ритмов или
вибраций, сможем ли мы повлиять на то, что они делают, и можем ли
мы начать с ними общаться? Это действительно захватывающие
идеи».
[Фото: eurekalert.org]
