Forscher des Massachusetts Institute of Technology untersuchten Wege die komplexen Konstruktionen von Spinnennetzen genauer zu verstehen. Sie übersetzten dafür ihre Arbeit in Musik und gehen davon aus, daraus sich daraus bessere 3D-Druck-Methoden, die Strukturen aus Spinnennetzen verwenden, entwickeln lassen könnten. Dies ist sowohl für den FDM-3D-Druck als auch für den industriellen Metall-3D-Druck großformatiger Bauteile mit hohen Belastungen interessant. Wir stellen die Arbeit der MIT-Forscher einmal vor.

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Logo Massachusetts Institute of TechnologyForschern des Massachusetts Institute of Technology (MIT) gelang es, Spinnennetze in Musik zu übersetzen, aus dessen Erkenntnissen sich fortschrittlichere 3D-Druckverfahren ableiten lassen könnten. Die Forscher gehen davon aus, dass sie mit ihrer Arbeit neue fortschrittliche 3D-Druck-Methoden, die auf die Strukturen der Spinnennetze zurückgreifen (z.B. in Form von Füllstrukturen), entwickeln könnten, die effizienter sind als verfügbare Techniken.

Details zum Projekt

Am Projekt war neben dem MIT auch Tomas Saraceno beteiligt, ein Künstler aus Berlin. Mit zweidimensionalen Laserscannern konnten die Forscher 2D-Spinnennetze herstellen. Sie kombinierten die Scans und wandelten sie in ein mathematisches Modell um. Ihr Netz half ihnen dabei, das ursprüngliche Netz in der virtuellen 3D-Realität zu replizieren. Gemeinsam mit der Musikabteilung des MIT entwickelten sie ein harfenähnliches virtuelles Instrument. Markus Buehler, ein Ingenieur-Professor vom MIT erklärte, dass das Netz zwar zufällig aussieht, es aber aus vielen internen Strukturen besteht. Sie können diese visualisieren und betrachten. Es sei jedoch schwer für die menschliche Vorstellungskraft, all diese strukturellen Details zu verstehen.

Querschnitt eines Spinnennetzes in verschiedenen Farben
Forscher untersuchten Spinnennetze, um daraus fortschrittliche 3D-Druck-Methoden entwickeln zu können (im Bild: Querschnitt eines Spinnennetzes)(Bild © Isabelle Su und Markus Buehler).

Indem sie sich durch die 2D-Zeichenfolgen des Netzes bewegten, konnten die Forscher das Spinnennetzmodell hören. Sie nahmen strukturelle Veränderungen visuell und akustisch wahr und erhielten einen Einblick darin, wie Spinnen ihre Netze nutzen, um ihre Umgebung zu erkennen. Spinnen haben sehr scharfe Vibrationssensoren, die sie nutzen, um Vibrationen zu erzeugen. So kommunizieren sie mit anderen Spinnen. Die Netze der Spinnen funktionieren genau so wie ein Mensch, der normal Gitarre spielt. Die Forscher gehen davon aus, dass sie mit Tieren dieser Art über synthetische Signale kommunizieren könnten. Sie zeichneten Vibrationen auf, wenn Spinnen ein Netz aufbauten, mit anderen Spinnen kommunizierten oder Werbesignale sendeten. Ein Algorithmus für maschinelles Lernen klassifizierte die Geräusche korrekt in die verschiedenen Aktivitäten.

Bühler ergänzte:

„Jetzt versuchen wir, synthetische Signale zu erzeugen, um im Grunde die Sprache der Spinne zu sprechen. Wenn wir sie bestimmten Rhythmus- oder Vibrationsmustern aussetzen, können wir dann beeinflussen, was sie tun, und können wir beginnen, mit ihnen zu kommunizieren? Das sind wirklich aufregende Ideen.“

Die Arbeit der Forscher im Video

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