蜘蛛通过身体上的毛发和腿上类似裂缝的裂隙来“听”彼此以及它们所处的环境。这些毛发和裂隙器官能够捕捉空气中的微小振动，帮助它们探测运动——例如，帮助它们寻找猎物或潜在的配偶。
特殊的裂隙器官，有时被称为弦状器官，具有平行的裂缝，看起来像里拉琴或其他弦乐器的琴弦。它们会随着微小的外部力而移动和变形。首尔大学的 Daeshik Kang 和 Mansoo Choi 以及他们的同事们想知道他们是否能够模仿这种反应，来制造一个灵活、微小且对声音极其敏感的探测器。他们的研究成果今天发表在《自然》杂志上。
科学家们不断地研发新的微型电子产品，这些产品可以帮助人们监测健康、监控基础设施，并完成许多其他事情。然而，要制造出一种同时兼具耐用性、柔韧性和高振动敏感性的设备一直很困难。
Kang 和他的同事们制造了一个带有嵌入裂缝的薄铂膜，并将其叠加在一个柔软的聚合物基板上。这些裂缝的设计旨在模仿蜘蛛腿上的弦状裂隙器官。与蜘蛛一样，铂膜裂缝在受到机械应力（例如声波引起的振动）时会变形和拉伸。该设备连接到电流，电流只流过铂膜。
为了将其用作声音探测器，研究人员首先将他们的铂传感器安装在小提琴的右侧 f 孔上方。f 孔是乐器中允许振动的空气逸出并发出美妙声音的孔洞。
一位小提琴家演奏了 Elgar 的《爱之礼》（Salut d’Amour）中的一段选段，微小的蜘蛛传感器也随之振动。它的运动被转化为数字信号，研究人员制作了一个频谱图，你可以在视频中看到。该传感器正确地记录了乐曲中每个音符的谐波频率。
既然效果如此之好，该团队接下来转向了人类语音。他们将传感器贴在 10 名人类志愿者的颈部，并让他们对着麦克风说了 10 多次“go”、“jump”、“shoot”和“stop”这几个词——这些是视频游戏中的指令。然后，他们将麦克风的录音与蜘蛛传感器的录音进行了比较。当研究人员同时播放背景噪音时，麦克风的频谱信号变得非常嘈杂，但裂缝传感器仍然保持准确。
这模仿了一种被称为“鸡尾酒会效应”的现象，即我们的大脑能够过滤掉不必要的背景噪音，专注于单个声源——这是麦克风通常无法做到的。最后，研究人员将他们的蜘蛛传感器连接到志愿者的手腕上，以监测心率。
他们也尝试了镀金传感器进行这些实验，但效果不佳；铂在最小尺度上具有一些特定的裂缝行为，使其更有效。作者表示，经过一些调整，基于铂的传感器可以变得更加精确。
蜘蛛是如何利用它们自己的器官的？工程师 Peter Fratzl 在与 Choi 和 Kang 的论文同期发表的一篇观点文章中解释说，游走蜘蛛 (Cupiennius salei) 用它们的嘴和腹部刮擦树叶。潜在的配偶可以使用它们的弦状器官感知这些动作。
正如 Fratzl 指出的那样，这种受蜘蛛启发的传感器表现出色——但距离真正的东西还有很长的路要走。
他写道：“我们距离一个性能与蜘蛛器官相似的人工感觉系统还有很长的路要走，蜘蛛器官的进化可以追溯到节肢动物的蛛形纲起源，其历史比人类的出现要长 1000 倍。”
引用：Kang, D. et al. 2014 年 12 月 11 日。受蜘蛛感觉系统启发的超灵敏基于裂缝的机械传感器。Nature 516:222。DOI: 10.1038/nature14002
