生物学

Biology

地球上に生息するすべての生物種は、レーザドップラ振動計 (LDV) で計測できる対象となります。最も有名な計測事例の1つは、昆虫のコミュニケーションです。中にはセミの鳴き声のように非常に大きな音を立てるものや、逆に人間の耳には聴こえない超音波を使ってコミュニケーションを取る虫もいます。また、音を空中に伝搬させるにはあまりにも体が小さいため、草を使って音を伝える虫もいます。昆虫学者は、聴こえない鳴き声をLDVで計測し、保存したデータに基づき研究を行うことができます。たとえば、ハチの巣の振動は非常に高度な装置でのみ計測できます。他にも、ゾウの会話、果物の完熟度、クモの巣の振動、カエルやミバエの聴覚など、生物学において LDV が役立つ研究領域は多岐に渡っています。

生物に学ぶ配列

Life-inspired Arrays

コオロギには、粒子の速度を検出し、わずかな気流の変化を感知できる感覚毛が備わっています。これは、生物の感覚器の中でも最も性能に優れたものの一つです。 このバイオセンサがどのように高い感度を実現しているかを理解することにより、MEMS (微小電気機械システム) 技術へ応用する研究につながっています。

ミバエの聴覚

Fruit Fly Ears

ハエの耳は、わずかな音響振動を増幅し、電気信号に変換する複雑な微小機械装置とも考えることができます。耳の内部は一体どんな構造になっていて、どんな プロセスで、この信号処理を行っているのでしょうか?LDV は、ミバエの聴覚が持つ高度なメカニズムの解明に役立ちます。

ハチの巣の中のコミュニケーション

Communication in Beehives

社会性を持つ昆虫は、非常にすぐれた研究対象となります。こうした研究では、昆虫の機械的なしくみと、分化が進み意味を持つようになった伝達信号の進化を理解することが重要になります。信号や伝達を定量的に測定できる革新的な技術により、ミツバチが「ダンス」によって発生させる振動信号や、巣を利用してその信号を伝達する方法、そしてそれぞれの「ダンサー」の音を受け取るミツバチの観衆の大きさなどを、彼らがいかに聡明に利用しているかが判明しました。