تطوير تقنية ميكروفون مستوحاة من حرير العنكبوت

في قفزة رائدة في علم السمع وتكنولوجيا الصوت، كشف فريق من العلماء عن تصميم جديد لميكروفون مستوحى من الخصائص الفريدة لحرير العنكبوت.

ويؤكد أستاذ الهندسة الميكانيكية رون مايلز، المشرف على التصميم، بحسب تقرير نشره موقع technology networks، أن الصوت في الأساس هو الحركة الناتجة عن التغيرات الطفيفة في الضغط الجوي، وفي حين أن الميكروفونات التقليدية تحاكي استشعار الأذن البشرية القائم على الضغط، فإن ميكروفون المحاكاة الحيوية يحاكي الآليات السمعية المتنوعة للطبيعة الموجودة في الحيوانات المختلفة، مثل: الشبكات، وشعر جسم العنكبوت.

ولاحظ مايلز شبكة عنكبوت تتمايل في مهب الريح وعند إحضارها إلى المختبر، اكتشف أن حرير العنكبوت يستجيب بشكل رائع للصوت، ويظهر دقة لا مثيل لها عبر نطاق ترددي واسع، متجاوزًا أي ميكروفون تقليدي.

وفي سرد لآلية العمل، يستند الميكروفون الجديد إلى خصائص حرير العنكبوت لاستشعار الصوت، إذ يعتمد على السرعة والحركة بدلًا من الضغط كما في الميكروفونات التقليدية. والفكرة الرئيسة هي استخدام الحرير كالشعيرات الدقيقة الموجودة على جسم العنكبوت لالتقاط حركة الهواء. وعندما يحدث صوت، يتغير الهواء المحيط وبالتالي تتحرك الشعيرات الدقيقة، وهذا التغيير في الحركة يمكن قياسه وتحويله إلى إشارة كهربائية تمثل الصوت الذي تم الاستماع له. هذا النهج يسمح للميكروفون بالاستجابة بدقة عالية لترددات متنوعة؛ ما يوفر جودة صوت أفضل ونطاقًا تردديًّا أوسع من الميكروفونات التقليدية.

وأكد التقرير أنّ براءة الاختراع الرائدة هذه تمثل بداية حقبة جديدة في تكنولوجيا الصوت، إذ تسعى شركات الأجهزة الاستهلاكية إلى تحقيق المزيد من التقدم بناءً على هذا الابتكار. وفي الوقت نفسه، يستكشف مايلز السبل المستقبلية، بدءًا من تحسين تقنية النانو السمعية إلى دراسة التدفق الصوتي في الأذنين لتحسين علاج فقدان السمع.

ويمتد التأثير المحتمل لهذا البحث إلى ما هو أبعد من تطبيقات المستهلك، إذ يحمل وعدًا للرعاية الصحية والبحث والتقدم التكنولوجي الذي يمكن أن يحدث ثورة في تجربتنا السمعية، ويشكل مستقبلًا ينافس ميكروفون الهاتف المحمول وجودة استوديو التسجيل.