Суббота, 02.05.2026, 14:31 | Приветствую Вас Гость | Подписка на новости сайта
Меню сайта

Темы
Чупакабра [793]
Снежный человек [1143]
Морские чудовища [1079]
Сухопутные твари [930]
Летающие монстры [251]
Подземные твари [61]
Динозавры,мегафауна [1643]
Теория [1265]
Акулы [274]
Бабочки [164]
Грибы [229]
Гусеницы [65]
Дельфины [180]
Ежи [38]
Жуки [117]
Зайцы [34]
Змеи [267]
Кальмары,осьминоги [203]
Киты [302]
Копытные [597]
Кораллы [162]
Кошачьи [832]
Крокодилы [114]
Крысы,мыши [371]
Летучие мыши [179]
Лягушки [215]
Медведи [352]
Медузы,моллюски [230]
Микроорганизмы [638]
Морские звезды [42]
Морские львы,тюлени [155]
Муравьи [268]
Мухи,комары [298]
Насекомые [419]
Обезьяны [723]
Пауки [345]
Пингвины [103]
Псовые [671]
Птицы [1205]
Пчелы [380]
Ракообразные [206]
Растения [659]
Рыбы [927]
Саранча,кузнечики [29]
Слоны [161]
Сурикаты,грызуны [322]
Тараканы [60]
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: 112 | Добавил: Sergo | Рейтинг: 0.0/0


Последние новости

Построили радар для поиска пчел и шмелей (36)

Мозг собак начал уменьшаться 5000 лет назад (18)

Страх застрять в дупле заставил кукушек подкладывать яйца неоптимальным способом (20)

Скорпионы использовали металлы для укрепления жала и клешней (19)

Женщины напугали городских птиц сильнее мужчин (17)

Аквариумные золотые рыбки выдавили конкурентов (18)

Орангутан пользуется лесным «воздушным мостом» (20)

Соловьи пересекли Сахару, летя только по ночам (20)

Арктический холод помог динозаврам покорить Землю (16)

Физическая активность заставила мышей буквально шевелить мозгами (19)

Золотой шар со дна Тихого океана оказался основанием актинии (19)

Крабы начали ходить боком около 200 миллионов лет назад (17)

ФБР тайно расследовало дело о снежном человеке (94)

Гигантские осьминоги оказались среди главных хищников морей эпохи динозавров (37)

Трилобиты дышали жабрами в ногах (24)

Звук дождя заставил семена риса прорастать быстрее (24)

Люди помогли осам нарушить сотрудничество деревьев с муравьями (45)

Коалиция бонобо напала на самку из соседней группы (25)

Попугай без части клюва овладел манерой рыцарского боя (29)

Наблюдали мирную cмену королевы у голых землекопов (30)

Обнаружили универсальный темп «языка» животных (29)

Мозг лягушки против суперкомпьютера: кто реально мощнее (25)

В щелчках кашалотов обнаружили закономерности человеческой речи (89)

Киты затихли во время морской сейсморазведки (34)

Нектарницы оказались единственными позвоночными, всасывающими жидкость только с помощью языка (35)

Подтвердили чувствительность к боли у раков (39)

Гибридные пчелы научились бороться с клещом-паразитом (34)

Асгард-археи и бактерии впервые показали прямой контакт (55)

Кошки не доели корм из-за привыкания к запаху (31)

Новый вид пауков из Колумбии назвали в честь Pink Floyd (33)

Мелкие муравьи очистили муравьев более крупного вида (32)

Открыто первое известное яйцо предков млекопитающих (107)

Древнейший осьминог оказался наутилоидеей (40)

Группа диких шимпанзе Нгого раскололась надвое (39)

Императорского пингвина отнесли к вымирающим видам (34)

Цыплятам понравились нежные поглаживания человека (37)

У мумифицированной рептилии пермского периода сохранились кожа и хрящи (73)

Листья растений усвоили минералы из пыли (40)

Новый амазонский паук копирует зараженных грибом сородичей (45)

Самок павианов уличили в дискриминации сперматозоидов (39)

Общение с сородичами научило птенцов сорок петь сложные песни (45)

У шмелей обнаружили чувство ритма (35)

Описали новый вид лягушки, вынашивающеи потомство на спине (41)

Новый вид стеклянных лягушек назвали в честь олимпийской чемпионки (35)

Ночные бражники попили черного нектара (44)

Гектокотиль осьминога отреагировал на прогестерон (35)

Предки животных сформировались за миллионы лет до кембрийского взрыва (107)

У бактерий нашли тысячи новых систем противовирусного иммунитета (42)

Описали морского предка пауков и скорпионов (49)

Деревья опустили ветви, сообщая о нехватке влаги (49)

Поиск


Популярное

Дикие люди Китая (35238)

Чупакабра напала на жителя Одесской области (24402)

Растения, питающиеся животными, издавна вселяли в сердца людей страх (23692)

Русские монстры: от древности до наших дней (22159)

Атлантическая треска может исчезнуть из-за роста кислотности океана (18471)

Поведение хищников опровергает правила естественного отбора (17808)

В произведениях Говарда Лавкрафта действуют чудовища, живущие под землей (16864)

На дне Марианской впадины обитают чудовища (16621)

Загадочный Каспий. Морские монстры, НЛО, русалки (16367)

Морского червя приняли за инопланетянина (16366)

Откуда вынырнули русалки? (16209)

Славянская мифология. Сказочные существа. Часть 3 (15565)

В Марианской впадине нашли загадочных существ и инопланетных гостей (15340)

Неведомое существо обитает в Приморье (15094)

В Риме гигантские сомы-мутанты пожирают птиц и крыс (15062)

Логово снежного человека обнаружено в США (14667)

10 неожиданно опасных пород собак (14219)

Крылья бабочки помогут создать антибликовое покрытие экранов (13479)

Чупакабра добралась до Воронежской области (13468)

Монстры океанов (13129)

Ровенский селянин поймал двух упитанных «чупакабр» (12949)

Кракен - чудовище из морской бездны (12312)

Морской змей в Черном море (12311)

Распутывая ДНК бигфута (12280)

Когда просыпаются русалки (12232)

Львы дружески трутся друг о друга (12136)

Крысы умнее, чем Google (12075)

Похороны настоящей… русалки (11965)

Обнаружено самое уродливое существо на планете (11851)

Сказки - старшилки про Бабу-Ягу, Кощея Бессмертного и Змея Горыныча (11812)

Экологи просят защитить карадагское чудовище (11800)

В китайской гробнице нашли вымершее существо (11746)

Страшное насекомое замечено в Индии (11702)

Рыба-мутант: что можно найти в водах Севана (11664)

Монстры уходят на глубину (11439)

Мертвого загадочного зверя из США опознали (11372)

Грибы-монстры - пришельцы из космоса (11351)

Кого боятся белые акулы (11343)

Морские дьяволы (11070)

Хайгейтские вампиры (10970)

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

Яндекс.Метрика