17 feb. 1999
3 minuten
Wetenschappers hebben de structuur van een spinnenweb vertaald in muziek. Ze zien toepassingen variërend van betere 3D-printers tot soortoverschrijdende communicatie en buitenaardse muzikale composities.
"De spin leeft in een omgeving met trillende snaren", zegt Markus Buehler, hoofdonderzoeker van het project. "Ze zien niet zo goed, dus voelen ze hun wereld door middel van trillingen, die verschillende frequenties hebben." Dergelijke trillingen treden bijvoorbeeld op wanneer de spin een zijden streng uitrekt tijdens de aanleg, of wanneer de wind of een opgesloten vlieg het web beweegt.
Buehler, die al lang in muziek geïnteresseerd is, vroeg zich af of hij ritmes en melodieën van niet-menselijke oorsprong kon extraheren uit natuurlijke materialen, zoals spinnenwebben. "Webs zouden een nieuwe bron kunnen zijn voor muzikale inspiratie die heel anders is dan de gebruikelijke menselijke ervaring", zegt hij. Bovendien hoopten Buehler en collega’s van het Massachusetts Institute of Technology (MIT), samen met medewerker Tomás Saraceno (Studio Tomás Saraceno), door een web te ervaren door middel van zowel horen als zien, nieuwe inzichten te krijgen in de 3D-architectuur en constructie van webben.
Met deze doelen in gedachten hebben de onderzoekers een natuurlijk spinnenweb met een laser gescand om 2D-doorsneden vast te leggen en vervolgens computeralgoritmen gebruikt om het 3D-netwerk van het web te reconstrueren. Het team wees verschillende geluidsfrequenties toe aan strengen van het web en creëerde ‘noten’ die ze in patronen combineerden op basis van de 3D-structuur van het web om melodieën te genereren. De onderzoekers creëerden vervolgens een harpachtig instrument en speelden de spinnenwebmuziek in verschillende liveoptredens over de hele wereld.
Het team maakte ook een virtual reality-opstelling waarmee mensen visueel en hoorbaar het internet konden ‘betreden’. "De virtual reality-omgeving is echt intrigerend omdat je oren structurele kenmerken zullen oppikken die je misschien wel ziet, maar niet meteen herkent", zegt Buehler. "Door het te horen en tegelijkertijd te zien, kun je de omgeving waarin de spin leeft echt gaan begrijpen."
Om inzicht te krijgen in hoe spinnen webben bouwen, hebben de onderzoekers tijdens het bouwproces een web gescand en elke fase omgezet in muziek met verschillende geluiden. "De geluiden die ons harpachtige instrument maken tijdens het proces veranderen en weerspiegelen de manier waarop de spin het web bouwt", zegt Buehler. "We kunnen dus de temporele volgorde onderzoeken van hoe het web in hoorbare vorm wordt geconstrueerd." Deze stapsgewijze kennis van hoe een spin een web bouwt, zou kunnen helpen bij het bedenken van "spinnen-nabootsende" 3D-printers die complexe micro-elektronica bouwen. "De manier waarop de spin het web ‘print’ is opmerkelijk omdat er geen ondersteunend materiaal wordt gebruikt, zoals vaak nodig is bij de huidige 3D-printmethoden", zegt hij.
In andere experimenten onderzochten de onderzoekers hoe het geluid van een web verandert wanneer het wordt blootgesteld aan verschillende mechanische krachten, zoals uitrekken. "In de virtual reality-omgeving kunnen we beginnen het web uit elkaar te trekken, en als we dat doen, verandert de spanning van de snaren en het geluid dat ze produceren. Op een gegeven moment breken de snaren en maken ze een knappend geluid" Zegt Buehler.
Het team is ook geïnteresseerd in het leren communiceren met spinnen in hun eigen taal. Ze registreerden webvibraties die werden geproduceerd wanneer spinnen verschillende activiteiten uitvoerden, zoals het bouwen van een web, communiceren met andere spinnen of het verzenden van verkeringssignalen. Hoewel de frequenties hetzelfde klonken als het menselijk oor, classificeerde een machine learning-algoritme de geluiden correct in de verschillende activiteiten. "Nu proberen we synthetische signalen te genereren om in feite de taal van de spin te spreken", zegt Buehler. "Als we ze blootstellen aan bepaalde patronen van ritmes of trillingen, kunnen we dan beïnvloeden wat ze doen, en kunnen we beginnen met ze te communiceren? Dat zijn echt opwindende ideeën."
Anderen lazen ook
