Des images en coupe (affichées en différentes couleurs) d’une toile d’araignée ont été combinées dans cette image 3D et traduites en musique Crédit: Isabelle Su et Markus Buehler

Les araignées sont des maîtres constructeurs, tissant de manière experte des brins de soie en des toiles 3D complexes qui servent de maison et de terrain de chasse à l’araignée. Si les humains pouvaient entrer dans le monde de l’araignée, ils pourraient en apprendre davantage sur la construction Web, le comportement des arachnides, etc. Aujourd’hui, les scientifiques rapportent qu’ils ont traduit la structure d’un Web en musique, qui pourrait avoir des applications allant de meilleures imprimantes 3D à la communication inter-espèces et aux compositions musicales d’un autre monde.

« L’araignée vit dans un environnement de cordes vibrantes », explique Markus Buehler, Phré, le chercheur principal du projet, qui présente le travail «Ils ne voient pas très bien, alors ils sentent leur monde à travers des vibrations, qui ont des fréquences différentes”De telles vibrations se produisent, par exemple, lorsque l’araignée étire un brin de soie pendant la construction, ou lorsque le vent ou une mouche piégée déplace la toile

Buehler, qui s’intéresse depuis longtemps à la musique, s’est demandé s’il pouvait extraire des rythmes et des mélodies d’origine non humaine à partir de matériaux naturels, tels que des toiles d’araignées. «Les sites Web pourraient être une nouvelle source d’inspiration musicale très différente de l’expérience humaine habituelle», dit-il De plus, en expérimentant un Web à travers l’audition et la vision, Buehler et ses collègues du Massachusetts Institute of Technology (MIT), ainsi que le collaborateur Tomás Saraceno du Studio Tomás Saraceno, espéraient acquérir de nouvelles connaissances sur l’architecture 3D et la construction de toiles.

Avec ces objectifs à l’esprit, les chercheurs ont scanné une toile d’araignée naturelle avec un laser pour capturer des coupes 2D, puis ont utilisé des algorithmes informatiques pour reconstruire le réseau 3D du Web. L’équipe a attribué différentes fréquences de son aux brins du Web, créant des «notes» qu’ils ont combinées dans des motifs basés sur la structure 3D du Web pour générer des mélodies. Les chercheurs ont ensuite créé un instrument ressemblant à une harpe et ont joué de la musique de la toile d’araignée dans plusieurs spectacles en direct à travers le monde.

L’équipe a également mis en place une configuration de réalité virtuelle qui a permis aux utilisateurs de «pénétrer» visuellement et de manière audible sur le Web. «L’environnement de réalité virtuelle est vraiment fascinant car vos oreilles vont capter des caractéristiques structurelles que vous pourriez voir mais que vous ne reconnaîtrez pas immédiatement», déclare Buehler «En l’entendant et en le voyant en même temps, vous pouvez vraiment commencer à comprendre l’environnement dans lequel vit l’araignée »

Pour mieux comprendre comment les araignées construisent des toiles, les chercheurs ont scanné une toile pendant le processus de construction, transformant chaque étape en musique avec des sons différents. «Les sons de notre instrument semblable à une harpe changent au cours du processus, reflétant la façon dont l’araignée construit la toile», dit Buehler «Ainsi, nous pouvons explorer la séquence temporelle de la construction du Web sous une forme audible »Cette connaissance étape par étape de la façon dont une araignée construit une toile pourrait aider à concevoir des imprimantes 3D » imitant les araignées « qui construisent une microélectronique complexe. «La façon dont l’araignée« imprime »la toile est remarquable car aucun matériau de support n’est utilisé, comme cela est souvent nécessaire dans les méthodes d’impression 3D actuelles», dit-il.

Dans d’autres expériences, les chercheurs ont exploré comment le son d’une toile change lorsqu’elle est exposée à différentes forces mécaniques, telles que l’étirement. «Dans l’environnement de réalité virtuelle, nous pouvons commencer à séparer la toile, et lorsque nous faisons cela, la tension des cordes et le son qu’elles produisent changent. À un moment donné, les brins se cassent et ils émettent un claquement », dit Buehler

L’équipe souhaite également apprendre à communiquer avec les araignées dans leur propre langue Ils ont enregistré les vibrations de la toile produites lorsque les araignées exécutaient différentes activités, telles que la construction d’une toile, la communication avec d’autres araignées ou l’envoi de signaux de parade nuptiale. Bien que les fréquences sonnent similaires à celles de l’oreille humaine, un algorithme d’apprentissage automatique a correctement classé les sons dans les différentes activités. «Maintenant, nous essayons de générer des signaux synthétiques pour parler essentiellement la langue de l’araignée», dit Buehler «Si nous les exposons à certains schémas de rythmes ou de vibrations, pouvons-nous affecter ce qu’ils font et pouvons-nous commencer à communiquer avec eux? Ce sont des idées vraiment excitantes »

Les chercheurs ont présenté leurs résultats aujourd’hui (12 avril 2021) lors de la réunion de printemps de l’American Chemical Society (ACS) L’ACS Spring 2021 se tient en ligne du 5 au 30 avril Les sessions en direct auront lieu du 5 au 16 avril, et le contenu à la demande et de réseautage se poursuivra jusqu’au 30 avril. La réunion comprend près de 9000 présentations sur un large éventail de sujets scientifiques

Les chercheurs reconnaissent le soutien et le financement du MIT Center for Art, Science & Technology; les instituts nationaux de la santé; le Bureau de la recherche navale; Studio Tomás Saraceno; la National Science Foundation; Bourse de recherche MathWorks en génie; et le bureau de recherche de l’armée

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Source: https://scitechdaily.com/mit-scientists-translated-the-structure-of-a-spider-web-into-music-watch-listen/

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