23.06.2022

Мотыльки защищаются от летучих мышей шумоподавляющими крыльями

Ученые из Бристольского университета выяснили, что уникальные чешуйки на крыльях мотыльков способны поглощать до 87% внешних звуковых волн. Это позволяет мотылькам защищаться от летучих мышей, использующих для передвижения сигналы эхолокации.

Возможно, в будущем это поможет воссоздать эту шумоподавляющую текстуру крыльев и использовать подобное покрытие на внешней стороне зданий, чтобы приглушить транспортный шум.

«Мотыльки станут источником вдохновения для следующего поколения звукопоглощающих материалов. Новое исследование показало, что в один прекрасный день можно будет украсить стены вашего дома ультратонкими звукопоглощающими обоями, используя дизайн, который копирует механизмы, обеспечивающие скрытую акустическую маскировку мотыльков», – рассказал соавтор исследования Марк Холдерид.

Летучие мыши развили способность «видеть» с помощью эхолокации около 65 миллионов лет назад. При эхолокации они издают звуки, которые отражаются от близлежащих предметов, и позволяют им эффективно охотиться даже в условиях низкой освещенности.

Так как мотыльки являются частью рациона летучих мышей, им пришлось в процессе эволюции искать надежный способ выжить и не попасть в зубы летучих мышей. В 2020 году британские ученые обнаружили, что чешуйки на крыльях мотыльков действуют как звукопоглотители, делая их практически невидимыми для рукокрылых хищников.

После чего исследователи задались вопросом о возможности использования структуры этих крыльев при разработке звукопоглощающих панелей.

Было обнаружено, что крылья мотылька способны поглотить до 87% поступающей звуковой энергии, а эффект шумоподавления оказался широкополосным и всенаправленным, охватывающий широкий диапазон частот и углов падения звука.

«Еще более впечатляет то, что крылья способны на все это, будучи невероятно тонкими, а слой чешуек составляет всего 1/50 толщины длины волны звука, который они поглощают. Эти экстраординарные характеристики квалифицируют крыло мотылька как естественную звукопоглощающую метаповерхность, материал с уникальными свойствами и возможностями, которые невозможно создать с использованием обычных материалов», – сообщил ведущий автор исследования Томас Нил.

По мнению ученых, это открытие позволяет задуматься о создании сверхтонких звукопоглощающих панелей для наружной отделки зданий. Теперь задача состоит в том, чтобы разработать структуру, которая будет работать на более низких частотах, сохраняя при этом ту же ультратонкую структуру, что и у мотыльков.