La seda de araña podría inspirar los micrófonos del futuro y revolucionar el sonido

Los seres humanos no somos muy buenos oyentes, al menos no comparados con algunas arañas. Las arañas tejedoras orbiculares, aunque no tienen oídos, utilizan sus telarañas como tímpanos externos. Según un estudio liderado por Ron Miles, ingeniero mecánico en la Universidad de Binghamton, la seda de araña actúa como un dispositivo de escucha extremadamente sensible, capaz de detectar sonidos a una distancia de hasta tres metros.

En recientes reuniones de la Sociedad Americana de Acústica, Miles explicó que este conocimiento sobre las arañas podría revolucionar la ingeniería del sonido en humanos. La experiencia humana de la audición se basa en la presión del aire en nuestros oídos, donde los cambios de presión hacen vibrar los tímpanos, enviando señales eléctricas al cerebro para registrar los sonidos. Los micrófonos se diseñaron para imitar esta función, vibrando de manera similar en respuesta a los cambios de presión.

Sin embargo, para hacer micrófonos más potentes y sensibles, estos necesitan ser más grandes, lo cual va en contra del deseo general de tener tecnología más pequeña y portátil. «Los humanos, siendo animales arrogantes, diseñaron el micrófono a imagen de sus propios oídos, pero eso no es necesariamente lo mejor,» dijo Miles a Elizabeth Anne Brown de Scientific American. «Si quieres hacer algo pequeño, deberías pensar en cómo lo hacen los animales pequeños.»

Utilizando las telarañas de arañas del campus de la Universidad de Binghamton, Miles y Jian Zhou realizaron pruebas de sensibilidad. Con un vibrómetro láser, descubrieron que la seda de araña registraba sonidos entre 1 hertzio y 50 kilohertzios, un rango mucho más amplio que el de los humanos, que es de 20 hertzios a 20 kilohertzios.

Al aplicar este sistema acústico a un micrófono, «puedes hacerlo mucho más pequeño sin pagar un precio,» comentó Miles al New York Times. Miles ha desarrollado y probado un micrófono basado en la acústica de las telarañas, construido junto a Zhou y Junpeng Lai, un investigador postdoctoral. En lugar de utilizar seda de araña real, el dispositivo utiliza silicio para detectar cambios en el flujo de aire. Aunque aún está en sus primeras etapas, la patente del dispositivo ya ha sido comercializada por una empresa canadiense llamada Soundskrit.

«Como la seda de araña es, por supuesto, creada por arañas, no es práctico incorporarla en los miles de millones de micrófonos que se fabrican cada año,» dijo Miles en una declaración de la Sociedad Americana de Acústica. «Sin embargo, nos enseña mucho sobre qué propiedades mecánicas son deseables en un micrófono y puede inspirar diseños completamente nuevos.»

Esta investigación abre la puerta a una variedad de avances en la tecnología del sonido. Miles y otros investigadores están desarrollando nuevos instrumentos que pueden registrar sonidos extremadamente silenciosos emitidos por el oído humano, lo que podría ayudar a detectar y tratar problemas de audición en bebés. Además, los sistemas acústicos inspirados en la seda de araña podrían permitir a los investigadores captar otros sonidos fuera del rango del oído humano, como los ruidos de baja frecuencia que preceden la formación de tornados, lo que ayudaría a predecir y rastrear estas tormentas.

La química y la resistencia de la seda de araña ya han ayudado en el desarrollo de armaduras corporales y han mostrado potencial para promover la regeneración nerviosa cuando se implantan en animales. «Estamos tan acostumbrados a esta maravilla en la vida cotidiana que no la cuestionamos,» dijo Fritz Vollrath, biólogo evolutivo de la Universidad de Oxford, a Scientific American. «Cuando empiezas a estudiarla, te das cuenta de lo increíblemente sofisticada que realmente es la telaraña.»

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