从蝙蝠耳到声纳

从蝙蝠耳到声纳

没人说蝙蝠漂亮。但它最丑陋的特征——装饰奇特的耳朵和错综复杂的皱褶嘴巴——在这种动物追踪猎物的神奇能力中发挥了关键作用。谜团在于它是如何做到这一点的。

现在,通过复杂的计算机建模和机器人技术,罗尔夫·穆勒和赫伯特·佩雷曼斯终于开始对蝙蝠超声波声纳系统的数字近似进行逆向工程。他们的努力是欧盟一项耗资 850 万美元的 CILIA 项目的一部分,可能会带来更先进的声纳技术——甚至可能受到蝙蝠的启发而设计天线。

所有主动声纳系统,包括动物世界中的声纳系统,都涉及发射声脉冲并解释反射的回声。但即使是最好的人造系统也无法与蝙蝠相抗衡,蝙蝠可以在飞行过程中筛选无数噪音以精确定位障碍物或猎物,这是回声定位导航过程的关键部分。

穆勒是中国山东大学的计算物理学家,他收集了可能是世界上最大的蝙蝠器官数据库——近 600 个像斯波克一样的耳朵和皱巴巴的面部结构,称为鼻叶。他的标本来自东南亚各地的洞穴、阁楼,有时甚至来自餐馆厨房。

在实验室中,穆勒将解剖部位放入数字 CT 扫描仪中,该扫描仪可以捕捉到小至 10 微米的细节。他的团队设计了一个计算机模型来模拟声波如何穿过这些结构,并为蝙蝠的天然声纳发射器和天线的工作原理提供线索。到目前为止,科学家们已经了解到,外耳中一种称为耳屏的突起(在人类中,它有助于将耳塞固定到位)似乎可以帮助蝙蝠组织传入的声波杂波。穆勒正在与 NASA 的一位科学家会面,研究这项工作是否可以改进天线设计。

与此同时,比利时安特卫普大学的电气工程师佩雷曼斯正忙于根据穆勒的 3D 扫描结果制作一套人造耳朵和嘴巴。这些将安装在一个真人大小的机器人蝙蝠头上,被称为“机器人”。它携带一个超声波换能器,能够发出像蝙蝠一样的 20 到 200 千赫兹的声波,这将帮助他们开发更好的机器人声纳和导航系统。

<<:  耐克破解 3D 打印机,为优秀马拉松运动员制作新鞋

>>:  驾驶 Jeep Wrangler 4xe 可享受安静而电动的越野冒险

推荐阅读

压力大的响尾蛇只需要朋友的一点帮助

正如披头士乐队在 1967 年广为翻唱的歌曲中提醒我们的那样,我们所有人都可以在朋友的帮助下度过难关...

这种新发现的黄蜂有令人恐惧的毒刺——但它的用途更糟糕

查尔斯·达尔文曾以寄生蜂的进化为例,说明他为何不相信上帝的存在。寄生蜂能够将卵子注入毛毛虫体内,最终...

这是一个令人难以置信且惊人的标题

如果将汽车和摩托车结合在一起,会发生什么?本田决定一探究竟,于是在其年度全球设计项目中让 80 多位...

《寒蝉鸣泣之时》解评:深入神秘与恐怖的深处

《寒蝉鸣泣之时解》:恐惧与友情的故事《寒蝉鸣泣之时解》是2007年播出的电视动画,改编自同人团体“0...

早上最早的《大家的歌》是哪首?全面评价!

《清晨第一件事》——回顾大家的代表作《清晨最早的事》是一部动画作品,于1964年10月作为NHK长...

《花乃井君与恋爱病》评论:描绘青春酸甜苦辣的动人爱情故事

《花乃井君与恋爱病》——描绘青春酸甜苦辣的爱情喜剧佳作《花乃井君与恋爱魔法》是改编自森野萌同名漫画的...

COYOTE Ragtime Show的魅力与评价:彻底解析宇宙海盗冒险

COYOTE 拉格泰姆秀■ 公共媒体电视动画系列■ 原创媒体动漫原创■ 播出时间2006 年 7 月...

不容错过的动漫体验“Little Pick”的魅力与评价

小挑概述《Little Pick》于1993年12月以OVA形式发售,虽然是只有一集的短篇系列,但其...

观看 SpaceX 的巨型星际飞船火箭爆炸

今天早些时候,SpaceX 的巨型火箭星际飞船发生爆炸。星际飞船首次使用超重型助推器,整个火箭组件在...

当您的应用程序失败时,请做好继续前进的准备

并非所有应用和服务都能成功——我们最近失去了 MoviePass、PlayStation Vue 和...

神秘动物竞赛:这位手脚怪异的 Yelper 是谁?

因此,规则如下:要回答问题,请在 Twitter 上关注我们,并使用主题标签 #mysteryani...

人工智能现在可以帮助被忽视的科学家编写维基百科页面

许多著名科学家都有维基百科页面。但是,虽然查看某个人是否有维基百科页面只需通过 Google 搜索即...

使用这些游戏化的学习应用程序变得更聪明

互联网上充满了学习新事物的机会。但即使你有毅力在没有老师直接指导的情况下继续学习,也很难每周投入五到...

蜡笔小新新的冒险!全面回顾《我的感动故事:仙人掌袭击》

蜡笔小新:我的动人故事仙人掌袭击 - 电影评论和详情影片概述《蜡笔小新:我的搬家故事:仙人掌袭击》是...

当企鹅离婚时,整个群体都会受到影响

关系可能会变化无常。有时它们就是无法成功,即使是企鹅可以与同一个伴侣交配数年。研究发现,生活在澳大利...