Желтая муха подсказала принцип работы сверхминиатюрного микрофона

В Техасском университете в Остине группа ученых занимается реализацией проекта по созданию сверхминиатюрного микрофона, который при этом обладает сверхвысокой чувствительностью. Исследователями уже даже изготовлен опытный образец такого устройства.

 

Интересно отметить то, что идея разработанной конструкции подсмотрена в живой природе. Образцом для такого сверхминиатюрного микрофона, который обладает замечательными характеристиками, стал реальный слуховой аппарат совершенно уникального насекомого. Это желтая муха вида Ormia ochracea. 

 

Желтая муха Ormia ochracea уникальна, прежде всего, именно своим тонким слухом. Среди всех известных людям насекомых именно она имеет самый острый слух. Это достигается за счет оригинального строения слухового аппарата. Ее органы слуха находятся на расстоянии два миллиметра и обладают способностью с максимальной точностью сориентироваться по направлению источника звука.

 

В итоге получаются внутри слухового аппарата насекомого своеобразные высокочувствительные «качели», которые реагируют на изменение давления. Внутри них звук распространяется со скоростью в четыре миллионных доли секунды. Этот уникальный аппарат позволяет мухе не только идеально слышать, но и прекрасно ориентироваться в пространстве.

 

Техасскими исследователями создано устройство, которое также имеет размеры примерно в два миллиметра. И это отнюдь не рекордные размеры, поскольку официально признанный самым маленьким в мире микрофон все же значительно меньше. Однако новое устройство превышает известный микрофон-рекордсмен практически по всем техническим характеристикам.

 

Эксперты предполагают, что такие микрофоны можно будет использовать для разработки матриц акустических датчиков. Они способны как зарегистрировать сам звук, так и определить его направление. Это позволяет использовать подобные микрофоны и в технике вроде смартфонов, и в слуховых аппаратах.

 

Конструкция сверхминиатюрного микрофона напоминает «качели», которых похожи на главный элемент слухового аппарата мухи Ormia ochracea. Выполнены они из кремния. Кроме того, в этом устройстве используются элементы из пьезоэлектрического материала. 

 

Кстати, они вырабатывают настолько высокое электрическое напряжение, что его достаточно для прямого стимулирования нервных окончаний слухового нерва. Именно это является главными предпосылками для создания сверхминиатюрных слуховых аппаратов. Их можно имплантировать прямо в ухо человека взамен собой «неработающей» конструкции среднего уха слухового аппарата человека. Дополнительное преимущество аппарата в том, такие он не будет нуждаться в дополнительном источнике энергии.