Las arañas son maestras constructoras, tejen con destreza hebras de seda en intrincadas telarañas en 3D que sirven como hogar de la araña y coto de caza. Si los humanos pudieran ingresar al mundo de las arañas, podrían aprender sobre la construcción de redes, el comportamiento de los arácnidos y más. Hoy, informan los científicosque han traducido la estructura de una web en música, que podría tener aplicaciones que van desde mejores impresoras 3D hasta comunicación entre especies y composiciones musicales de otro mundo.
Los investigadores presentarán sus resultados hoy en la reunión de primavera de la American Chemical Society ACS. ACS Spring 2021 se llevará a cabo en línea del 5 al 30 de abril. Las sesiones en vivo se realizarán del 5 al 16 de abril, y bajo demanda y en red.El contenido continuará hasta el 30 de abril. La reunión presenta casi 9,000 presentaciones sobre una amplia gama de temas científicos.
"La araña vive en un entorno de cuerdas vibrantes", dice Markus Buehler, Ph.D., el investigador principal del proyecto, que presenta el trabajo. "No ven muy bien, por lo que sienten su mundo a través de las vibraciones., que tienen diferentes frecuencias ". Tales vibraciones ocurren, por ejemplo, cuando la araña estira un hilo de seda durante la construcción, o cuando el viento o una mosca atrapada mueve la telaraña.
Buehler, que lleva mucho tiempo interesado en la música, se preguntó si podría extraer ritmos y melodías de origen no humano de materiales naturales, como las telarañas. "Las telarañas podrían ser una nueva fuente de inspiración musical que es muy diferente de laexperiencia humana habitual ", dice. Además, al experimentar una red a través de la audición y la vista, Buehler y sus colegas del Instituto Tecnológico de Massachusetts MIT, junto con el colaborador Tomás Saraceno del Studio Tomás Saraceno, esperaban obtener nuevasen la arquitectura 3D y la construcción de webs.
Con estos objetivos en mente, los investigadores escanearon una telaraña natural con un láser para capturar secciones transversales 2D y luego utilizaron algoritmos informáticos para reconstruir la red 3D de la web. El equipo asignó diferentes frecuencias de sonido a las hebras de la web, creando"notas" que combinaron en patrones basados en la estructura 3D de la web para generar melodías. Luego, los investigadores crearon un instrumento parecido a un arpa y tocaron la música de la telaraña en varias presentaciones en vivo en todo el mundo.
El equipo también hizo una configuración de realidad virtual que permitió a las personas "ingresar" visual y audiblemente a la web. "El entorno de realidad virtual es realmente intrigante porque sus oídos van a detectar características estructurales que puede ver pero no reconocer de inmediato."Dice Buehler." Al escucharlo y verlo al mismo tiempo, realmente puede comenzar a comprender el entorno en el que vive la araña ".
Para obtener información sobre cómo las arañas construyen telas, los investigadores escanearon una telaraña durante el proceso de construcción, transformando cada etapa en música con diferentes sonidos. "Los sonidos que nuestro instrumento parecido a un arpa hace cambios durante el proceso, refleja la forma en que la araña construyela red ", dice Buehler." Por lo tanto, podemos explorar la secuencia temporal de cómo se construye la red en forma audible ". Este conocimiento paso a paso de cómo una araña construye una red podría ayudar a diseñar" imitaciones de arañas"Impresoras 3D que construyen microelectrónica compleja." La forma de la araña de 'imprimir' la telaraña es notable porque no se utiliza material de soporte, como suele ser necesario en los métodos de impresión 3D actuales ", dice.
En otros experimentos, los investigadores exploraron cómo cambia el sonido de una red cuando se expone a diferentes fuerzas mecánicas, como el estiramiento. "En el entorno de realidad virtual, podemos comenzar a separar la red, y cuando hacemos eso,la tensión de las cuerdas y el sonido que producen cambian. En algún momento, las hebras se rompen y hacen un chasquido ", dice Buehler.
El equipo también está interesado en aprender a comunicarse con las arañas en su propio idioma. Registraron las vibraciones de la telaraña producidas cuando las arañas realizaban diferentes actividades, como construir una telaraña, comunicarse con otras arañas o enviar señales de cortejo. Aunque las frecuencias sonaban similarespara el oído humano, un algoritmo de aprendizaje automático clasificó correctamente los sonidos en las diferentes actividades. "Ahora estamos tratando de generar señales sintéticas para hablar básicamente el lenguaje de la araña", dice Buehler. "Si los exponemos a ciertos patrones deritmos o vibraciones, ¿podemos afectar lo que hacen y podemos comenzar a comunicarnos con ellos? Esas son ideas realmente emocionantes ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Sociedad Química Estadounidense . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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