Naukowcy zagrali na „strunach” sieci pająka

Pająki to eksperci w budowaniu skomplikowanych sieci z wytrzymałych włókien. Powstałe konstrukcje służą im za dom i teren polowań. Podczas spotkania Amerykańskiego Stowarzyszenia Chemicznego (ACS) ogłoszono, że udało się „przetłumaczyć strukturę pajęczyny w muzykę”.Cóż sieć pająka ma do dźwięków? Według autorów tego dokonania, umiejętność odczytywania pajęczyny w taki nietypowy sposób może pomóc „budować lepsze drukarki 3D i otworzyć kanał komunikacji międzygatunkowych”. A poza tym, w ten sposób powstają wyjątkowe kompozycje muzyczne.

- Pająki żyją w środowisku wibrujących strun. Słabo widzą, więc swój świat postrzegają poprzez wibracje, a dokładniej różnice w ich częstotliwościach. Powstają one zarówno w czasie budowy sieci, jak i gdy mucha wpadnie w pajęczynę – tłumaczy w informacji dla mediów kierownik projektu badań, dr Markus Buehler.

Pasjonujący się od dawna odkrywaniem muzyki w naturalnych materiałach nie będących wytworem ludzkich rąk, dr Buehler postanowił wydobyć z rytm i melodię także z sieci pająka. Pomogli koledzy naukowcy z Massachusetts Institute of Technology (MIT) oraz szef studia nagrań Tomás Saraceno.

Po zeskanowaniu struktury pajęczyny laserem w dwóch wymiarach algorytm komputerowy odbudował ją w wersji 3D. Po przypisaniu różnych częstotliwości do poszczególnych nici uzyskano coś w rodzaju zapisu nutowego. Te na „pięciolinię” umieszczono bazując na rekonstrukcji trójwymiarowej siatki.

Swój wynalazek wprowadzili do świata wirtualnej rzeczywistości, tworząc z niego coś na wzór harfy, na której można po wejściu do VR zagrać jak na prawdziwym instrumencie. Autorzy pozwalając użytkownikowi na tak immersywne doświadczenia pokazują świat pajęczyny z perspektywy jej budowniczego.

Rejestracja procesu budowy sieci, czemu także przyporządkowano odpowiednie częstotliwości, pozwolić ma na stworzeniu drukarek 3D pracujących w taki sposób, jak pająk snujący swoją sieć. Dzięki temu możliwe byłoby, przekonuje Buehler, “budowanie skomplikowanych obwodów mikroelektronicznych”.

Zespół naukowców chciałby nauczyć się komunikować z pająkami w ich własnym języku. Nagrali więc wibracje produkowane w czasie wykonywania przez pająka różnych czynności, jak budowanie sieci, „rozmowy” z innymi pająkami czy zaloty. Po odpowiednim treningu algorytm zdołał powiązać podobnie brzmiące częstotliwości z różnymi czynnościami.

fot. Isabelle Su / Markus Buehler

- Próbujemy teraz wytworzyć syntetyczne sygnały, czyli zacząć mówić w języku pająków. Zastanawiamy się, czy jeżeli wystawimy ich na działanie określonych wibracji i rytmów, będziemy w stanie wpłynąć na ich zachowanie. Zacząć z nimi rozmawiać. To wyjątkowo ekscytujące koncepcje – zauważa kierownik zespołu badawczego.