Понедельник, 16.03.2026, 22:40 | Приветствую Вас Гость | Подписка на новости сайта
Меню сайта

Темы
Чупакабра [793]
Снежный человек [1139]
Морские чудовища [1077]
Сухопутные твари [930]
Летающие монстры [251]
Подземные твари [61]
Динозавры,мегафауна [1633]
Теория [1262]
Акулы [274]
Бабочки [162]
Грибы [228]
Гусеницы [65]
Дельфины [180]
Ежи [38]
Жуки [117]
Зайцы [34]
Змеи [266]
Кальмары,осьминоги [201]
Киты [300]
Копытные [597]
Кораллы [162]
Кошачьи [831]
Крокодилы [114]
Крысы,мыши [370]
Летучие мыши [176]
Лягушки [212]
Медведи [352]
Медузы,моллюски [228]
Микроорганизмы [636]
Морские звезды [42]
Морские львы,тюлени [155]
Муравьи [267]
Мухи,комары [297]
Насекомые [418]
Обезьяны [716]
Пауки [341]
Пингвины [101]
Псовые [669]
Птицы [1193]
Пчелы [375]
Ракообразные [204]
Растения [655]
Рыбы [924]
Саранча,кузнечики [29]
Слоны [161]
Сурикаты,грызуны [320]
Тараканы [59]
Улитки [79]
Хамелеоны [19]
Черви [221]
Черепахи [135]
Ящерицы [198]

Интересное
Аномальные новости

Хроники природных катастроф

Календарь
«  Июнь 2025  »
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
      1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
30

Архив новостей

Реклама

Логотип сайта

Форма входа

Главная » 2025 » Июнь » 22 » Записали звуки и передвижение таракана при помощи оптоволокна

19:02
Записали звуки и передвижение таракана при помощи оптоволокна

Оптическое волокно способно воспринимать звуки и вибрации различной частоты. Благодаря этому на его основе создаются распределенные акустические датчики — DAS-системы. Это делает их полезным инструментом в разведке, транспортировке и переработке нефти и газа, а также в отслеживании состояния конструкций и охране периметров.

Последние исследования открывают новые перспективы этой технологии в области сельского хозяйства и биологии для мониторинга растений и локализации вредителей. Так, науке уже известна способность DAS-систем находить признаки заражения деревьев личинками насекомых на ранних стадиях развития. Ученые Пермского Политеха и ПФИЦ УрО РАН впервые успешно записали акустические сигналы и определили местонахождение одного отдельного насекомого — мадагаскарского шипящего таракана.

Исследование открывает потенциал оптоволоконной технологии для раннего обнаружения вредителей в сельском хозяйстве по их акустическим следам и для отслеживания изменений в экосистеме.

Статья с результатами опубликована в журнале Sensors. Исследование выполнено в рамках государственных заданий и при поддержке Российского научного фонда.

Воздействие звука или вибрации на оптическое волокно вызывает изменения в световом сигнале, распространяющемся по нему. Эти изменения регистрируются и преобразуются в данные о местоположении и характере события. Получая информацию об этом, специалист может выявить утечку нефти, движение техники или начало разрушения здания.

Однако в области сельского хозяйства такая технология еще не получила широкого распространения, но имеет большой потенциал в вопросах раннего обнаружения вредителей на крупных плантациях, отслеживания миграции животных и насекомых и выявления изменений в окружающей среде.

Научное сообщество уже получило положительный опыт в определении заражения деревьев личинками пальмового долгоносика (вредителя, уничтожающего пальмы). Оптоволоконные датчики позволили записать звуки жизнедеятельности большой колонии насекомых внутри древесины. Однако потенциал системы для обнаружения малого количества вредителей и не в звукопроводящих средах пока не исследовался.

Ученые ПФИЦ УрО РАН и Пермского Политеха впервые изучили возможность регистрации акустического сигнала отдельного насекомого с помощью DAS вне древесной среды. В качестве объекта использовали мадагаскарского шипящего таракана, который удобен в научных экспериментах благодаря своему крупному размеру и отсутствию крыльев. В результате технология позволила не только записать издаваемый звук лишь одного насекомого, но и определить его местоположение в пространстве.

Мадагаскарские тараканы – это крупные (до 10 сантиметров) тропические насекомые, которые живут на деревьях и кустарниках. Они известны своей способностью издавать громкие шипящие звуки для защиты и коммуникации. Акустическая сигнатура шипения таракана охватывает широкий частотный диапазон (0,8–4,6 килогерц).

Для проведения эксперимента ученые ПНИПУ и ПФИЦ УрО РАН собрали специальную экспериментальную установку. Она включает распределенный акустический датчик, принцип действия которого основан на регистрации возмущений, вызванных внешними воздействиями по всей длине волокна.

– В качестве сенсорной платформы выступила виниловая пластинка. Мы нанесли на нее 200 метров оптоволокна по спирали и закрыли края бортиками. Это позволило создать компактный и эффективный чувствительный элемент, фиксирующий звуки и движение таракана по всей поверхности. Для записи сигнала использовали аналого-цифровой преобразователь, а для его обработки (определения местоположения, амплитуды и частоты акустического воздействия) – персональный компьютер со специально созданным программным обеспечением, – объясняет Артем Туров, ассистент кафедры общей физики ПНИПУ, младший научный сотрудник лаборатории агробиофотоники НИИСХ ПФИЦ УрО РАН.

Ученые помещали насекомое на чувствительный элемент и записывали все производимые звуки – шипение и передвижение по волокну. Ученые отмечают, что медленные движения (примерно до 1 см/с) были едва различимы без дополнительной обработки, а траектория движения таракана в основном концентрировалась возле внешнего края пластины. При этом система успешно фиксировала не только акустические колебания в воздухе от шипения, но и физический контакт ног с волокном от быстрого движения насекомого. Записанные при помощи оптоволоконного датчика данные хорошо согласуются с данными от «классического» микрофона и с данными из научных статей прошлых лет.

– Оптоволоконный датчик в нашем исследовании не только записывает звуковые волны, испускаемые тараканом, но и локализует их на плоскости. Эта работа открывает путь к распределенному мониторингу мест обитания насекомых, созданных человеком. Помимо сельскохозяйственных плантаций, уязвимых для вредителей, потенциальное применение включает в себя также мониторинг акустической картины ульев. Глобальное сокращение популяции пчел становится все более актуальной проблемой, и перспективно изучение их поведения с помощью акустического анализа. Подход, продемонстрированный нами, может значительно повысить эффективность таких исследований, внося вклад в более широкую область биоакустики и экологического мониторинга, – рассказывает Юрий Константинов, заведующий лабораторией фотоники ИМСС ПФИЦ УрО РАН.

Во время экспериментов ни один таракан не пострадал. После исследования его вернули в оптимальные условия.

Таким образом, ученые ПФИЦ УрО РАН и Пермского Политеха успешно записали акустический сигнал от одного насекомого, что является важным шагом в разработке новых областей применения оптоволоконных акустических датчиков. Чтобы применить этот метод к еще более мелким организмам, чем мадагаскарский шипящий таракан, эксперты предлагают повысить чувствительность системы и внедрить искусственный интеллект для более качественного и автоматического распознавания звуков в присутствии различных фоновых шумов.

https://naked-science.ru/article/column/tarakana-pri-pomoshhi-opt

Категория: Тараканы | Просмотров: 103 | Добавил: Sergo | Рейтинг: 0.0/0


Последние новости

Домогательства самцов рыб привели к снижению численности зоопланктона (15)

Грибы научились у бактерий превращать воду в лед при околонулевых температурах (13)

Мелкие размеры помогли жукам спастись из пасти сома (13)

Взрослеющие шувозавриды перешли от четвероногости к двуногости (13)

Наземные растения изменили форму Земли (58)

Как королевы шмелей дышат под водой (20)

Еноты решили головоломки просто ради удовольствия (21)

Эксперимент с «поющими» собаками поможет разгадать тайны происхождения пения (14)

Описали древнего родственника крокодилов (17)

В Оклахоме семья встретила у реки снежного человека (73)

В Новой Гвинее нашли животных, считавшихся вымершими 6000 лет назад (32)

Шимпанзе проявили человеческую тягу к правильной геометрии (30)

Нашли древнейшее свидетельство поедания крупных травоядных наземными хищниками (25)

Нашли искривленные челюсти странного животного из пермского периода (26)

Вымирающих медососов из Австралии заново обучили традиционной песне (31)

Шмели предпочли цвет форме при поиске пищи (20)

Ареал древнейших родственников приматов расширили к югу (64)

Косатки ели сородичей, не подозревая об этом (33)

Муравьи научились превращать парниковый газ в «каменную броню» (35)

Почему древнейшие животные на земле не оставили окаменелостей (22)

Новый вид древних морских амфибий нашли в Австралии (28)

Спящие медведи сохранили мышечную массу после полугода без движения (30)

Собаки помогают людям спонтанно, а кошки — только ради выгоды (34)

У гусениц нашли еще один способ обманывать муравьев (30)

Тираннозавры бегали на цыпочках, подобно птицам (86)

Анализы мочи шимпанзе отчасти подтвердили гипотезу о «пьяной обезьяне» (41)

Биологи пересчитали пчел на планете и удивились количеству их видов (28)

Альваресзавриды уменьшились не из-за насекомоядной диеты (27)

Зачем некоторые косатки собираются в большие группы (27)

Зачем самкам северных оленей рога (34)

Лошадиное ржание оказалось средним между свистом и пением (29)

Новый вид древних муравьев нашли в янтаре в Доминикане (32)

Копирование мимики партнера обозначило пик сексуальной стимуляции у бонобо (29)

Энтомологи обнаружили вид муравьев без самцов и рабочих особей (28)

Нашли «криптонит» против постельных клопов (72)

Женская дружба помогла самкам оленей в выживании (43)

Пчелы запомнили ориентиры, чтобы летать за едой по точным траекториям (29)

Огромный нос трицератопса служил радиатором для охлаждения мозга (32)

Нашли динозавра, покрытого полыми шипами (31)

Таяние гренландских ледников вынудило нерп сменить тактику охоты (24)

Второй вид спинозавров отличился 40-сантиметровым гребнем на голове (33)

Архейным предкам эукариотов разрешили быть толерантными к кислороду (32)

Герпетологи уличили 207 видов змей в каннибализме (38)

Мнения криптозоологов о бигфуте (80)

В мексиканской деревне заговорили о чупакабре (40)

Вымерших гавайских ибисов назвали ночными и слабовидящими (27)

Капуцины из Эквадора зачесались вслед за сородичами (39)

Среди самцов зебровых амадин нашли нонконформистов (34)

Древние японские тигры оказались львами (51)

В «речи» диких попугаев обнаружили синтаксические правила (34)

Поиск


Популярное

Дикие люди Китая (35159)

Чупакабра напала на жителя Одесской области (24248)

Растения, питающиеся животными, издавна вселяли в сердца людей страх (23648)

Русские монстры: от древности до наших дней (22080)

Атлантическая треска может исчезнуть из-за роста кислотности океана (18361)

Поведение хищников опровергает правила естественного отбора (17731)

В произведениях Говарда Лавкрафта действуют чудовища, живущие под землей (16675)

На дне Марианской впадины обитают чудовища (16537)

Морского червя приняли за инопланетянина (16301)

Загадочный Каспий. Морские монстры, НЛО, русалки (16281)

Откуда вынырнули русалки? (16137)

Славянская мифология. Сказочные существа. Часть 3 (15471)

В Марианской впадине нашли загадочных существ и инопланетных гостей (15268)

Неведомое существо обитает в Приморье (15027)

В Риме гигантские сомы-мутанты пожирают птиц и крыс (14958)

Логово снежного человека обнаружено в США (14608)

10 неожиданно опасных пород собак (13964)

Крылья бабочки помогут создать антибликовое покрытие экранов (13367)

Чупакабра добралась до Воронежской области (13314)

Монстры океанов (13051)

Ровенский селянин поймал двух упитанных «чупакабр» (12866)

Морской змей в Черном море (12238)

Кракен - чудовище из морской бездны (12228)

Распутывая ДНК бигфута (12192)

Когда просыпаются русалки (12149)

Львы дружески трутся друг о друга (12088)

Похороны настоящей… русалки (11895)

Крысы умнее, чем Google (11839)

Сказки - старшилки про Бабу-Ягу, Кощея Бессмертного и Змея Горыныча (11738)

Обнаружено самое уродливое существо на планете (11725)

Экологи просят защитить карадагское чудовище (11685)

В китайской гробнице нашли вымершее существо (11647)

Страшное насекомое замечено в Индии (11588)

Рыба-мутант: что можно найти в водах Севана (11569)

Монстры уходят на глубину (11356)

Мертвого загадочного зверя из США опознали (11297)

Кого боятся белые акулы (11270)

Грибы-монстры - пришельцы из космоса (11258)

Морские дьяволы (10986)

Хайгейтские вампиры (10889)

Проект "Криптозоология" © 2010-2026 При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна

Яндекс.Метрика