Biology

For every living species on our planet there are corresponding biological applications of laser vibrometry. One of the most prominent is insect communication. Some insect sounds are quite loud, such as the singing of the cicada; while others are supersonic and can’t be heard. Some insects are so small that their songs are transmitted mainly through a plant rather than air. Entomologists can use vibrometers to record this unheard noise for later study. Consider honeycomb vibrations in beehives; these signals can only be measured with highly sophisticated equipment. Other bio applications include measuring communication between elephants, fruit ripeness, spider web motion, and the hearing mechanism in frogs and fruit flies.

Intelligente Sensor-Arrays

Life-inspired Arrays

Die Grille verfügt über eines der empfindlichsten bisher bekannten Sensorsysteme. Es besteht aus einer Anordnung winziger Haare, die minimale Veränderungen der Luftbewegung registrieren. Sollte es gelingen, ein solches System mithilfe der Mikrosystemtechnik künstlich nachzu- ahmen, würde dies kleine, hochempfindliche Sensoren ergeben, die mithilfe neuronaler Techniken Informationen aus ihrer Umwelt aufnehmen und bereitstellen können.

Fruchtfliegen-Ohren

Fruit Fly Ears

Ohren sind komplexe mikromechanische Maschinen, die winzige, durch Schall ausgelöste Vibrationen verstärken und in elektrische Signale wandeln. Welche Strukturen und Prozesse vermitteln die Signalverarbeitung im Inneren des Ohrs? Messungen mit dem Laser-Doppler-Vibrometer an Fruchtfliegen bieten Einblicke in die ausgefeilten Mechanismen des Hörens.

Kommunikation im Bienenstock

Communication in Beehives

Soziale Insekten sind hervorragende Studienobjekte, wenn es um Fragen der Mechanismen und der Evolution von differenzierten inhaltsreichen Signalen geht. Der Einsatz zeitgemäßer physikalischer Messmethoden zur quantitativen Erfassung der Signale und ihrer Ausbreitung hat gezeigt, wie hervorragend die Honigbienen im Laufe ihrer Evolution die durch sie produzierten Vibrationssignale, die Weiterleitung solcher Signale über die Waben und die jeweils gewünschte Publikumsgröße aufeinander abgestimmt haben.

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