Larinioides slopetarius, communément appelées araignées pont, a aidé des chercheurs de l'Université de Binghamton à étudier comment les araignées écoutent leur environnement à travers des toiles afin d'inspirer de futures conceptions de microphones qui seraient également capables de répondre au flux d'air provoqué par le son. Crédit : Junpeng Lai
Des chercheurs de l’Université de Binghamton ont découvert que la soie d’araignée réagit de manière unique à la vitesse des particules d’air dans un champ sonore, offrant ainsi un nouveau modèle potentiel pour la technologie des microphones haute sensibilité et longue distance.
La soie d'araignée pourrait être la clé inattendue du développement du meilleur microphone au monde. Alors que les araignées tissent principalement des toiles pour capturer les insectes pour se nourrir, ces brins collants jouent également un rôle crucial dans la façon dont les araignées perçoivent les sons.
Contrairement aux tympans humains et aux microphones traditionnels, qui détectent les ondes de pression acoustique, la soie d'araignée réagit aux changements de vitesse des particules d'air lorsqu'elles sont poussées par un champ sonore. Cette méthode de détection de la vitesse du son reste largement sous-explorée par rapport à la détection de pression, mais elle présente un grand potentiel pour la détection sonore à haute sensibilité et à longue distance.
Des chercheurs de l'Université de Binghamton ont étudié comment les araignées écoutent leur environnement à travers leurs toiles. Ils ont découvert que les toiles correspondaient à la vitesse des particules acoustiques pour une large gamme de fréquences sonores. Ronald Miles présentera son travail le jeudi 16 mai à 10h00 EDT dans le cadre d'une réunion conjointe de l'Acoustical Society of America et de l'Association canadienne d'acoustique, qui se déroulera du 13 au 17 mai au Centre Shaw situé au centre-ville d'Ottawa, Ontario, Canada.
« La plupart des insectes capables d'entendre le son utilisent des poils fins ou leurs antennes, qui ne réagissent pas à la pression acoustique », a déclaré Miles, professeur de génie mécanique. « Au lieu de cela, ces structures minces réagissent au mouvement de l’air dans un champ sonore. Je me demandais comment fabriquer un appareil technique qui serait également capable de répondre au flux d'air provoqué par le son. Nous avons essayé différentes fibres synthétiques très fines, mais également très fragiles et difficiles à travailler. Ensuite, le Dr Jian Zhou se promenait dans la réserve naturelle de notre campus et a vu une toile d'araignée soufflée par la brise. Il pensait que la soie d’araignée pourrait être une bonne chose à essayer.
Avant de construire un tel appareil, l’équipe a dû prouver que les toiles d’araignées répondaient réellement au flux d’air provoqué par le son. Pour tester cette hypothèse, ils ont simplement ouvert les fenêtres de leur laboratoire pour observer le Larinioides slopetarius, ou araignées de pont, qui habitent les rebords des fenêtres. Ils ont diffusé des sons allant de 1 Hz à 50 kHz pour les araignées et ont mesuré le mouvement de la soie de l'araignée avec un vibromètre laser. Ils ont découvert que la vitesse de la soie induite par le son était la même que celle des particules dans l’air qui l’entoure, confirmant le mécanisme utilisé par ces araignées pour détecter leurs proies.
« Comme la soie d'araignée est bien sûr créée par les araignées, il n'est pas pratique de l'incorporer dans les milliards de microphones fabriqués chaque année », a déclaré Miles. « Cela nous apprend cependant beaucoup sur les propriétés mécaniques souhaitables dans un microphone et peut inspirer des conceptions entièrement nouvelles. »
