Les toiles d’araignée, bien connues pour leur capacité à piéger les insectes, pourraient également révolutionner notre compréhension de la détection sonore. Une équipe de chercheurs a découvert que la soie d’araignée, en plus de ses propriétés adhésives, permet aux araignées de percevoir les sons d’une manière unique.
La soie d’araignée : un détecteur de son naturel
Les araignées utilisent leurs toiles non seulement pour capturer leurs proies, mais aussi pour écouter leur environnement. Contrairement aux tympans humains et aux microphones conventionnels qui détectent les ondes de pression sonore, la soie d’araignée réagit aux changements de vitesse des particules d’air. Cette méthode de détection de la vitesse du son reste largement inexplorée par rapport à la détection de la pression, mais elle offre un potentiel considérable pour la détection sonore à haute sensibilité et à longue distance.
Des chercheurs de l’Université de Binghamton ont étudié comment les araignées écoutent leur environnement à travers leurs toiles. Ils ont découvert que les toiles correspondent à la vitesse des particules acoustiques pour une large gamme de fréquences sonores.
« La plupart des insectes qui peuvent entendre utilisent de fins poils ou leurs antennes, qui ne répondent pas à la pression sonore », a déclaré Miles, professeur de génie mécanique.
« Au lieu de cela, ces structures fines réagissent au mouvement de l’air dans un champ sonore. Je me suis demandé comment créer un dispositif ingénieux capable de répondre également au flux d’air induit par le son. Nous avons essayé diverses fibres artificielles très fines, mais elles étaient également très fragiles et difficiles à manipuler. Puis, le Dr Jian Zhou se promenait dans la réserve naturelle de notre campus et a vu une toile d’araignée soufflée par la brise. Il a pensé que la soie d’araignée pourrait être une excellente chose à essayer. »
Des tests concluants
Avant de construire un tel dispositif, l’équipe devait prouver que les toiles d’araignée réagissaient réellement au flux d’air induit par le son.
Pour tester cette hypothèse, ils ont simplement ouvert les fenêtres de leur laboratoire pour observer les Larinioides sclopetarius, ou araignées des ponts, qui habitent les rebords de fenêtres. Ils ont diffusé des sons allant de 1 Hz à 50 kHz pour les araignées et ont mesuré le mouvement de la soie d’araignée avec un vibromètre laser. Ils ont constaté que la vitesse induite par le son de la soie était la même que celle des particules dans l’air environnant, confirmant le mécanisme que ces araignées utilisent pour détecter leurs proies.
« Parce que la soie d’araignée est, bien sûr, créée par les araignées, il n’est pas pratique de l’incorporer dans les milliards de microphones fabriqués chaque année », a déclaré Miles. « Cependant, elle nous apprend beaucoup sur les propriétés mécaniques souhaitables dans un microphone et peut inspirer des conceptions entièrement nouvelles. »
Légende illustration : Larinioides sclopetarius, communément appelée araignée-pont, a aidé les chercheurs de l’université de Binghamton à étudier la façon dont les araignées écoutent leur environnement à travers leurs toiles, afin d’inspirer la conception future de microphones qui seraient également capables de réagir aux flux d’air générés par le son. Crédit photo – Junpeng Lai
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