Cảm biến mô phỏng nhện phát hiện rung động và lời nói

Một cơ quan gần khớp chân của nhện có khả năng phát hiện các rung động nhỏ trong môi trường của nó. Bằng cách mô phỏng thiết kế của cơ quan này, các nhà nghiên cứu đã chế tạo được cảm biến cực kỳ nhạy và linh hoạt để sử dụng trong các thiết bị điện tử mang theo người.

Cơ quan này của nhện bao gồm các khe song song có độ dài khác nhau bám lấy bộ xương ngoài của nó giống dây đàn hạc, phát hiện chuyển động bằng cách mở và đóng để phản ứng với lực tác động lên nó. Các khe đó được nối với dây thần kinh truyền thông tin về rung động đến não nhện. Ví dụ, nhện Cupiennius salei cào lá cây bằng miệng và bụng và đồng loại của nó có thể phát hiện bằng cách sử dụng cơ quan cảm biến.

Theo Mansoo Choi, kỹ sư cơ khí thuộc trường Đại học quốc gia Seoul, Hàn Quốc, cảm biến mới bao gồm một màng bạch kim trên bề mặt của polime mềm có các vết nứt bên trong. Đây là "cảm biến vết nứt kích thước nano". Rung động khiến cho các vết nứt giãn ra hoặc co lại, làm thay đổi điện trở của mạch điện. Thiết bị này rất nhạy với các rung động hay âm thanh.

Để minh chứng độ nhạy của thiết bị, các nhà nghiên cứu đã nối cảm biến với một chiếc đàn viôlông và chuyển đổi các rung động của dây đàn thành âm thanh số của từng nốt nhạc. Trong một thử nghiệm khác, cảm biến phát hiện ra tiếng vỗ cánh của bọ rùa.

Thiết bị mới cũng có thể phát hiện lời nói đơn giản. Khi các nhà khoa học cho con người đeo cảm biến quanh cổ, cảm biến đã nhận dạng được những từ đơn giản dùng để điều khiển trò chơi trên máy tính như "đi", "nhảy", "bắn" và "dừng lại." Ngoài ra, cảm biến còn có thể được sử dụng để đo nhịp tim. Khi đeo cảm biến trên cổ tay, nó có thể phát hiện các cơn co thắt tim.

Tuy nhiên, cảm biến nhân tạo không hoạt động được chính xác như cơ quan cảm biến của nhện, cho dù chúng có hình dạng tương tự, vì tính dẫn điện qua cảm biến không giống truyền tín hiệu qua các tế bào thần kinh của nhện.