Les vibrations des toiles d'araignées, traduites en musique

Les araignées ont généralement huit yeux, mais très peu ont une bonne vue. Au lieu de cela, ils comptent sur les vibrations pour naviguer et rechercher leurs proies. C’est, en substance, quel toile d'araignée est: un entrecroisement géant et extrêmement complexe de fils-pièges qui peuvent indiquer à une araignée exactement quand – et où – un délicieux morceau de nourriture a atterri sur sa toile.

En tant qu’humains, nous ne savons pas exactement à quoi ressemblerait cette expérience. Mais Markus Bühler, professeur d'ingénierie au Massachusetts Institute of Technology, a mis au point une manière intrigante de le simuler – et cela implique le balayage laser, la réalité virtuelle et le support de musique.

"Nous avons donné une voix à la toile d'araignée silencieuse, en particulier aux toiles d'araignées souvent négligées, et avons mis en lumière leur complexité structurelle complexe et innée", a déclaré Buehler à Digital Trends. "[Nous l'avons créé

audible en développant un instrument de musique interactif qui nous permet d’explorer de manière sonore le son de la toile d’araignée lors de sa construction.

Selon cette création, être sur une toile d'araignée ressemble beaucoup à un orchestre de carillons éoliens, composé par John Carpenter. Pas étonnant que les araignées semblent perpétuellement nerveuses !

Un monde de vibrations

Qu’il s’agisse du quart de concertos pour cordes des « Quatre Saisons » de Vivaldi ou de l’utilisation par Mozart de la séquence de Fibonacci, de nombreux musiciens se sont inspirés de la nature au fil des années. Mais aucun n’a transformé les sons du monde naturel en musique avec la fidélité scientifique de la création de Buehler. Afin de créer son paysage sonore biofidèle, Buehler et ses collègues chercheurs ont utilisé un scanner laser pour enregistrer les détails de chaque ligne de sangle dans une toile d'araignée. Non contents de scanner les toiles ennuyeuses habituelles de n'importe quelle vieille araignée, ils ont concentré leurs efforts sur la toile extrêmement complexe de l'araignée. Cyrtophora citricola, également appelée araignée tropicale en toile de tente.

À l'aide du scanner laser de feuilles, ils ont pris des mesures de ces bandes sous la forme d'une série d'images, qu'ils ont ensuite utilisées à l'aide d'un algorithme. remonter sous forme de modèle tridimensionnel sur ordinateur, contenant l'emplacement exact de chaque filament et le point de connexion du la toile. Les chercheurs ont ensuite calculé les « modèles vibratoires » de chacune des cordes sur le Web, en se basant sur l’étude physique des vibrations des cordes pour comprendre la résonance. C'était un travail complexe; non seulement en raison du nombre massif de brins, mais aussi parce que chaque brin a une fréquence de vibration différente en fonction de sa taille et de son élasticité. Ensuite, ils les ont regroupés pour refléter les qualités sonores sur l’ensemble du Web.

Grâce au modèle 3D, les chercheurs (ou toute personne portant le casque nécessaire) peuvent plonger dans la réalité virtuelle pour explorer différentes sections du Web, donnant à l'utilisateur une idée de ce à quoi pourrait ressembler le paysage audio dans chaque zone différente. Les résultats sont un étrange mélange d’artistique et de scientifique – et Buehler ne voudrait pas qu’il en soit autrement.

« [Je suis intéressé à] pousser la façon dont nous créons du son et de la musique, en nous tournant vers les phénomènes naturels pour solliciter les vibrations. modèles pour de nouveaux types d’instruments plutôt que de s’appuyer sur la tradition de l’accordage « harmonique » comme le tempérament égal », a-t-il déclaré. dit. « Nous avons fait cela jusqu'à présent pour les protéines et les plis, les fissures et les fractures dans les matériaux, ainsi que pour les toiles d'araignées. Dans chaque cas, nous cherchons à évaluer les modèles vibratoires innés de ces matériaux vivants pour trouver de nouvelles façons de conceptualiser les structures musicales.

Musique d'araignée

Buehler a déclaré que l'œuvre est « motivée par mon intérêt de longue date à repousser les limites du comment et du pourquoi nous créons de la musique – à utiliser l'universalité des vibrations dans la nature comme un outil de composition direct. Il a noté que: « En tant que compositeur de musique expérimentale, classique et électronique, mon travail artistique explore la création de nouvelles formes. d'expression musicale - telles que celles dérivées de matériaux biologiques et de systèmes vivants - comme moyen de mieux comprendre la science sous-jacente et mathématiques."

Il ne s’agit pas seulement de créer une musique électronique inhabituelle. Buehler a noté que ces travaux peuvent être utiles aux étudiants du monde naturel qui peuvent mieux comprendre les géométries derrière la capture des proies dans le royaume des araignées. Cela pourrait également être utilisé comme une nouvelle façon d’aider à concevoir de nouveaux matériaux, en appliquant ce même processus pour aider à concevoir par le son. "Nous constatons qu'ouvrir le cerveau pour traiter plus que simplement les données brutes, mais utiliser les images et le son comme moyens créatifs, peut être puissant dans la compréhension des méthodes biologiques – et être créatif en tant qu’ingénieur lorsqu’il s’agit d’idées originales », a-t-il déclaré. dit.

Pour l’instant, cependant, il suffit que quelqu’un ait créé un thème d’araignée biofidèle. Non, cela n’apparaîtra probablement pas dans le prochain film Spider-Man de Marvel, et il n’a pas les mêmes qualités relaxantes que le chant des baleines, mais c’est quand même sacrément chouette. Même si la vue d’une araignée perchée sur une toile, attendant les mouches, semble beaucoup moins paisible.

Aux côtés de Buehler, d'autres personnes qui ont contribué au projet comprenaient Ian Hattwick, Isabelle Su, Christine Southworth, Evan Ziporyn et Tomas Saraceno.

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