Из вибраций паутины создали музыку

Профессор инженерии Массачусетского технологического института (MIT) Маркус Бюлер уже несколько лет работает над извлечением ритмов и мелодий из природных материалов нечеловеческого происхождения. Так, в прошлом году ученый создал мелодию на основе колебаний коронавируса, а теперь его внимание привлекла паутина.

Пауки в значительной степени полагаются на прикосновение, чтобы чувствовать окружающий мир. Их тела и ноги покрыты крошечными волосками, которые могут различать разные виды вибраций. Добыча, наткнувшаяся на паутину, издает вибрационный шум, воспринимаемый пауком. При этом каждая нить паутины издает разный тон.

Когда мы представляем паутину, то обычно рисуем в воображении нити, которые образуют плоскую, круглую фигуру с радиальными спицами, однако в большинстве случаев пауки строят свою паутину в трех измерениях.

Чтобы изучить структуру этих видов паутины, Бюлер и его коллеги поместили тропического паука Cyrtophora citricola в прямоугольный вольер и дождались, пока он заполнит пространство трехмерной паутиной. После этого ученые использовали лазер для изображений высокой четкости двумерных поперечных сечений полотна, а затем применили компьютерные алгоритмы для восстановления трехмерной архитектуры паутины.

Ее нитям в зависимости от длины и натяжения были присвоены разные частоты звука — своеобразные ноты, которые были объединены в шаблоны, основанные на трехмерной структуре паутины, для создания мелодий.

Чтобы понять, как пауки строят свои ловушки, исследователи сканировали паутину 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. Итак, мы можем исследовать временную последовательность построения сети в слышимой форме», — говорит Бюлер.

Это пошаговое знание того, как паук строит сеть, может помочь в разработке «имитирующих пауков» 3D-принтеров, которые создают сложную микроэлектронику, пишут исследователи.