MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Die Natur birgt oft unerwartete Lösungen für technische Herausforderungen. Ein aktuelles Forschungsprojekt der Purdue University zeigt, wie die Antennen von Mücken als Inspiration für neue Technologien zur Erkennung von Naturkatastrophen dienen könnten.
Die Mücke, ein Insekt, das oft als Plage angesehen wird, könnte der Schlüssel zu neuen Technologien sein, die die Erkennung von Naturkatastrophen verbessern. Forscher der Purdue University haben begonnen, die Antennen dieser Insekten nachzubilden, um deren Empfindlichkeit gegenüber Vibrationen besser zu verstehen. Diese Forschung könnte zu Fortschritten bei der Überwachung und Erkennung von Naturkatastrophen wie Erdbeben und Tsunamis führen.
Unter der Leitung der Professoren Pablo Zavattieri und Ximena Bernal wurde die Studie in der Fachzeitschrift Acta Biomaterialia veröffentlicht. Zavattieri, Professor für Bauingenieurwesen, betont die Bedeutung der Natur als Inspirationsquelle für wissenschaftliche Fortschritte. Trotz des Fehlens traditioneller Ohren nutzen Mücken ihre Antennen, um sich in ihrer akustischen Umgebung zu orientieren und wichtige Geräusche wahrzunehmen.
Die Analyse der Antennenmerkmale von Mücken, insbesondere der Anordnung und Morphologie der Sinneshaare, hat bereits tiefere Einblicke in die auditive Empfindlichkeit und selektive Reaktion auf Umweltreize geliefert. Phani Saketh Dasika, Doktorand im Bereich Bau- und Konstruktionsingenieurwesen, erklärt, dass die architektonischen Merkmale der Mückenantennen eine artspezifische akustische Zielerkennung ermöglichen, selbst inmitten von Störgeräuschen wie den eigenen Flügelschlägen.
Durch den Einsatz fortschrittlicher Mikro-CT-Bildgebung zur Erstellung hochpräziser CAD-Modelle für die Finite-Elemente-Analyse konnten die Forscher feststellen, dass Mückenantennen in der Lage sind, ein breiteres Frequenzspektrum zu erkennen als bisher angenommen. Diese Erkenntnisse könnten die Entwicklung akustischer Sensoren inspirieren.
Die Forschungsergebnisse könnten auch zur Entwicklung intelligenter, geräuschunterdrückender Materialien beitragen, die in Gebäuden, Kopfhörern oder sogar in akustischen Tarnvorrichtungen eingesetzt werden könnten. Solche Materialien könnten Mikrofluidkanäle oder abstimmbare Metamaterialien enthalten.
Zavattieri stellt sich vor, dass städtische Umgebungen mit bioinspirierten Sensoren ausgestattet werden könnten, die in der Lage sind, spezifische Geräusche im Trubel des Stadtlebens zu erkennen. In Krisenzeiten, wie bei Erdbeben oder anderen Katastrophen, könnten diese Sensoren wertvolle Signale der Not erkennen und Rettungsmaßnahmen leiten.
Derzeit konzentriert sich das Team darauf, die Antennen durch 3D-Druck nachzubilden, wobei verschiedene Materialien und Größen für Frequenztests verwendet werden. Diese Arbeit könnte den Weg für neue Technologien ebnen, die auf den Prinzipien der Natur basieren und die Sicherheit und Effizienz in der Katastrophenerkennung verbessern.
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