Rancang Mikrofon 'Bio-inspired', Ilmuwan Pelajari Jaring Laba-Laba

Nationalgeographic.co.id - Kita semua tahu bahwa manusia dan sebagian besar spesies vertebrata lainnya mendengar menggunakan gendang telinga yang mengubah tekanan gelombang suara menjadi sinyal untuk otak. Namun bagaimana dengan hewan yang lebih kecil seperti serangga dan artropoda? Bisakah mereka mendeteksi suara? Dan jika demikian, bagaimana?

Sekarang, studi baru dari Binghamton University mengungkapkan bahwa laba-laba menggunakan jaring mereka sebagai susunan pendengaran yang diperluas untuk menangkap suara. Jaring laba-laba dapat memberi laba-laba peringatan lanjutan tentang mangsa atau pemangsa yang masuk.

Profesor Ron Miles, telah menyelidiki pertanyaan itu selama lebih dari tiga dekade, dalam upaya untuk merevolusi teknologi mikrofon. Miles merupakan peneliti di Departemen Teknik Mesin di Sekolah Tinggi Teknik dan Sains Terapan Thomas J. Watson di Binghamton University.

Laporan penelitian tersebut telah dipublikasikan di Proceedings of the National Academy of Sciences belum lama ini. Makalah tersebut dapat diakses secara daring dengan judul "Outsourced hearing in an orb-weaving spider that uses its web as an auditory sensor."

Diketahui, studi ini merupakan kolaborasi terbaru antara Miles dan Ron Hoy, seorang profesor biologi dari Cornell, dan memiliki implikasi untuk merancang mikrofon bio-inspired yang sangat sensitif untuk digunakan dalam alat bantu dengar dan telepon seluler.

Sehelai sutra laba-laba sangat tipis dan sensitif sehingga dapat mendeteksi pergerakan partikel udara yang bergetar yang membentuk gelombang suara, yang berbeda dengan cara kerja gendang telinga. Penelitian Ron Miles sebelumnya telah mengarah pada penemuan desain mikrofon baru yang didasarkan pada pendengaran pada serangga.

"Laba-laba benar-benar demonstrasi alami bahwa ini adalah cara yang layak untuk merasakan suara menggunakan kekuatan kental di udara pada serat tipis. Jika itu berhasil di alam, mungkin kita harus melihatnya lebih dekat," kata Miles dalam rilis media Binghamton University.

Laba-laba dapat mendeteksi gerakan dan getaran sangat kecil melalui organ sensorik pada cakar tarsal mereka di ujung kaki mereka, yang mereka gunakan untuk menggenggam jaring mereka. Laba-laba penenun bola diketahui membuat jaring besar, menciptakan semacam antena akustik dengan luas permukaan peka suara hingga 10.000 kali lebih besar dari laba-laba itu sendiri.

Dalam studi tersebut, para peneliti menggunakan ruang anechoic Binghamton University, ruang yang sepenuhnya kedap suara di bawah Innovative Technologies Complex. Mengumpulkan laba-laba penenun dari jendela di sekitar kampus, mereka meminta laba-laba memutar jaring di dalam bingkai persegi panjang sehingga mereka dapat menempatkannya di tempat yang mereka inginkan.

Tim memulai dengan menggunakan suara nada murni 3 meter pada tingkat suara yang berbeda untuk melihat apakah laba-laba merespons atau tidak. Anehnya, mereka menemukan laba-laba dapat merespons tingkat suara serendah 68 desibel. Untuk suara yang lebih keras, mereka menemukan lebih banyak jenis perilaku.

Mereka kemudian menempatkan sumber suara pada sudut 45 derajat, untuk melihat apakah laba-laba berperilaku berbeda. Mereka menemukan bahwa laba-laba tidak hanya melokalisasi sumber suara, tetapi mereka dapat memberi tahu arah suara yang masuk dengan akurasi 100 persen.