Группа исследователей под руководством Наото Нишиды из Токийского университета, разработала «гибридный динамик насекомого-компьютера», используя естественные механизмы звукопроизводства большой коричневой цикады.
Вживив электроды в тимпанальные мышцы цикад — структуры, отвечающие за их характерное стрекотание, команда смогла управлять звуками насекомых с помощью электрической стимуляции мышц. Этот метод позволил цикадам издавать специфические музыкальные ноты, фактически превратив их в живые инструменты, пишет focus.ua
Цикады были способны воспроизводить тона, охватывающие более трех октав, от низкой ноты Ля на частоте 27,5 Гц до высокой ноты До на частоте 261,6 Гц. Такой диапазон позволил воспроизводить сложные мелодии, включая классические произведения, такие как «Канон Пахельбеля», и современные темы, такие как гимн «Top Gun».
Точность управления достигалась за счет подачи сигналов квадратной волны через усилитель на вживленные электроды, заставляя мышцы тимбала сокращаться на нужных частотах, говорится в исследовании, опубликованном в arXiv.
Выбор цикад Graptopsaltria nigrofuscata был стратегическим: их больший размер и более простая структура мышц в районе тимбалов сделали их подходящими кандидатами для вживления электродов.
Кроме того, только самцы цикад издают характерные стрекочущие звуки, что делает их идеальными для данного эксперимента, заявили авторы. Исследователи позаботились о том, чтобы цикады были относительно невредимы во время процесса, а некоторых из них даже выпустили обратно в дикую природу после окончания эксперимента.
Помимо новизны музыки, создаваемой насекомыми, это исследование имеет и практическое значение. Команда предполагает использовать их в чрезвычайных ситуациях, где такие насекомые-киборги могли бы служить энергоэффективной, долговечной и маневренной альтернативой традиционным электронным устройствам для передачи предупреждающих сообщений.