声波欺骗:隐形飞蛾

忘掉隐形军用飞机吧。最先出现的是飞蛾。但它们不是在躲避敌人的雷达，而是在玩一个不同的致命游戏:试图躲避蝙蝠的声纳。

因为蛾子和蝙蝠都是夜行性的，蛾子进化的主要原因是为了不被蝙蝠吃掉。

在数百万年的时间里，它们发展出了许多技巧。有些人的耳朵能听到蝙蝠发出的高频咔哒声，蝙蝠发出这种声音不仅是为了导航，也是为了锁定猎物。这让它们听到靠近的球棒并闪开。

其他蛾子也会发出超声波咔嗒声，试图干扰蝙蝠的声纳。还有一些鸟的翅膀后面拖着长长的飘带，作为声音诱饵。英国布里斯托尔大学生物声学研究员托马斯·尼尔说，当蝙蝠试图抓住这个错误的目标时，飞蛾可能会失去流光，但“还能再飞一天”。

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聋飞蛾和捕食蝙蝠

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但飞蛾的翅膀上还有另一种技巧，尼尔上周在一个虚拟会议上说美国声学学会．它们的翅膀可以在蝙蝠声纳的掩护下隐形。

他说，这是有效的，因为它们被微小的鳞片覆盖，作为声音伪装。

蝴蝶也有类似的鳞片——它们为翅膀提供了颜色图案——但因为蝴蝶在白天飞行，它们没有必要躲避蝙蝠。尼尔说，事实上，他实验室的实验表明，蝴蝶翅膀上的鳞片实际上增加了它们反射的超声波的数量。蝴蝶在夜晚飞翔，它的翅膀对附近饥饿的蝙蝠来说就像一个巨大的灯塔。

他说，蛾子翅膀上的鳞片大约100-200微米长，只有1 - 2微米厚。这种厚度很重要，因为它比蝙蝠使用的最高频率回声定位声纳的波长还要小得多。这意味着当被蝙蝠超声波击中时，它们不能简单地反射。相反,他们震动。“(它们)把声音变成动能，”尼尔说。

同样重要的是，与蝴蝶翅膀上的鳞片大小相当一致不同，蛾子的鳞片变化很大。其中一个可能对蝙蝠声纳的一个波长反应最好，而它的邻居对不同波长反应更好。尼尔说，把它们放在一起，就涵盖了蝙蝠能发出的所有声音。

当与模拟蝙蝠声纳进行测试时，他补充道，“我们测试的每只蛾子的回声强度都降低了6分贝。”这听起来可能不多，但实际上减少了70%——这足以让蝙蝠更难发现它们。

了解它的工作原理不仅仅与蝙蝠和飞蛾之间的声学生死之战有关。尼尔说，它也可能对人类有用。

也许我们可以从飞蛾身上得到启示，找到更好的方法来开发我们自己的降低回声的材料——从改善音乐厅和录音棚的音质到让我们的家更安静、更平静，这些材料都很有用。

“我们目前正在开发原型，”尼尔说。

他补充说，我们的目标是发明一种类似吸音墙纸的东西，“而不是我们今天使用的笨重的吸收板”。