Örümcekler sadece mühendis değilmiş!

Herkes evinde, iş yerinde, yolda, sokakta mutlaka örümcek ağlarıyla bir kez de olsa karşılaşmıştır. Ne garip değil mi? Örümceklerin bin bir emekle titizlikle ördükleri o tasarım harikası ağları, tozlu köşeleri temizlemek aklımıza gelmese görmeyebiliriz. Onlar da yıllarca bulundukları o köşede sessiz sedasız harikulade mühendislik eserlerini ortaya koymaya devam edebilirler.

İşte o mühendislik harikası ağlar üzerinde bugüne kadar birçok araştırma yapıldı. Bunlardan en ilginci örümcek ağlarından esinlenilerek ses geçirmeyen metamalzeme geliştirilmesi üzerineydi...

Örümcek ağlarının son derece güçlü olduğu bilinen bir gerçek. Bu nedenle araştırmacılar, dayanıklı ve hafif giysiler, kurşun geçirmez yelek ve paraşüt gibi potansiyel uygulamalar için örümcek ipeğinden esinlenen malzemeler geliştirme fikrinin üzerinde duruyor.

Hatta İtalya, Fransa ve İngiltere'den bir araştırma ekibi, Nephila örümceğinin meşhur altın renkli ağlarının karmaşık mimarisinden etkilenerek bir akustik metamalzeme tasarladı. Torino Üniversitesi'nden Federico Bosia "Nephila örümceğinin ağlarla yarattığı çember, oldukça ilginç özelliklere sahip. Ayrıca kurduğu ağ, hafif olmasına rağmen frekans aralıklarında titreşimleri zayıflatabiliyor" açıklamasında bulundu.

Bu çalışmaya kadar kimse örümcek ağlarının akustik özelliklerini araştırmış değildi. Örümcek ağından ilham aldıkları akustik metamalzemelerin farklı varyasyonlarını modelleyen araştırmacılar, tasarladıkları malzemenin piyasadaki diğer malzemelere göre düşük frekanstaki sesi daha verimli bir biçimde azaltabileceğini ortaya koydu.

Daha da önemlisi örümcek ağından ilham alınarak geliştirilen bu metamalzemenin titreşimleri kontrol edebilme özelliği kullanılarak, mekanik alanda yeni bir uygulamalar yaratılabilir...

Bu malzemenin gürültü azaltma, alt dalga boyu görüntüleme ve akustik gizlemeler gibi alanlarda kullanılabileceği öngörülüyor. Bu konuda araştırmalar hâlâ devam ederken, bu kez ABD'deki bilim insanları sıra dışı bir çalışmaya imza attı. Uzmanların örümcek ağlarının sesini kaydetmesiyle ortaya inanılmaz sonuçlar çıktı!

ÖRÜMCEK AĞLARININ SESİNİ DİNLEDİLER

Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nden bilim insanları uzun zamandır örümcek ağlarının sırrını çözmek için çalışıyor. Ekibin lideri olan Prof. Dr. Markus Buehler örümcek ağlarının neden ilgilerini çektiğini şöyle açıklıyor: "Ağlar, rasgele gibi görünse de inanılmaz detaylara sahip birçok iç yapıdan oluşuyor. Bu yapı ekip olarak bizi büyülüyor."

Üstelik haksız da sayılmazlar. Çünkü varlığını en az 165 milyon yıldır sürdüren bir tasarım harikasından bahsediyoruz. Bu durum bile örümcek ağlarını araştırmak için önemli bir neden... Bu arada bu söz size abartılı gelmiş olabilir ancak yedi-sekiz yıl kadar önce araştırmacılar Moğolistan'da 165 milyon yıl önce yaşadığı kanıtlananan bir dişi Nephilia örümceği fosili buldu.

Peki örümceklerin harika ağ tasarımcıları dışında birer müzisyen de olabileceği fikri nasıl ortaya çıktı?

Buehler aynı zamanda uzun süredir müzik ve bilim arasındaki ilişki üzerine çalışmalar yapan bir bilim insanı... Doğal maddelerden çıkan ritim ve melodileri araştırıyor. Bu projeye yönelmesinin en büyük nedenini "Örümcek ağlarından çıkan müzik, insanların daha önce tecrübe ettiğinden çok daha farklı ilhamlar sunabilir" diye açıklıyor.

KORKU FİLMİ MÜZİĞİ GİBİ...

Peki örümcek ağındaki sesler nasıl ortaya çıktı? Prof. Buehler, "Örümcekler çevreyle ve diğer örümceklerle iletişim için titreşimlerden yararlanıyor. Bu titreşimleri kaydederek, titreşim şablonlarını yapay zeka yardımı ile tanımlamaya, böylece hangi titreşim örüntüsünün hangi belirli davranışlarla ilişkili olduğunu ortaya çıkarmaya çalıştık" ifadelerini kullanıyor.

Bu doğrultuda ekibin ilk işi önce üç boyutlu kesitleri yakalamak için doğal bir örümcek ağını lazerle taramak oldu. Ardından da ağı yeniden yapılandırmak için bilgisayar algoritmalarını kullandılar ve ağın tellerine farklı ses frekansları atandı ve notalar ortaya çıktı. Daha açık bir şekilde anlatmak gerekirse, notaları oluşturmak için ağın genişliği, bağlantı noktası sayısı ve ağ parçasının uzunluğunu dikkate alındı, yapay zeka da kullanılarak her bir tele bir ses atandı...

Markus Buehler ve ekibin geri kalanı örümcek ağlarının yapısının arp veya başka bir telli çalgıyı andırdığını ifade etse de ortaya çıkan sonuç, daha çok bir korku filmi müziğini andırıyor.

Çalışma kapsamında yayınlanan ikinci video daha da ilgi çekici... Burada örümcek ağı aşırı gerildiğinde ya da kopmaya başladığında oluşturduğu titreşimler, insanların duyabileceği bir frekansa dönüştürülmüş. Buna göre örümcek ağları aşırı gerildiğinde ortaya kapı gıcırtısına benzeyen bir ses ortaya çıkıyor.

İLGİNÇ İDDİA

Markus Buehler çalışmayla ilgili "Belki de bir örümceğin dilini konuşmaya başlıyoruz. Bir sonraki aşamada örümceklerle iletişim kurma kabiliyetini geliştirebileceğimizi umuyoruz. Hatta örümceği sinyallere belirli bir şekilde yanıt vermesi için hareket etmeye teşvik edebiliriz" diye konuştu.

Bu gerçekten çok iddialı bir açıklama... Örümceklerle gerçekten iletişim kurulabilir mi? Bunun olup olamayacağını ekibin ilerleyen zamanda yapacağı çalışmalarda göreceğiz...