वैज्ञानिक एक नए उपकरण को विकसित कर रहे हैं जो मानवों को बिल्लियों जैसी सुनने की क्षमता देगा:. Researchers developing atomically thin “drumheads” providing cat-like hearing to humans मानवाला मांजरांप्रमाणे ऐकण्याची क्षमता प्रदान करणारे 'ड्रमहेड' विकसित होत आहे

करेंट अफेयर्स ३ एप्रिल २०१८ हिंदी/ इंग्लिश/मराठी

हिंदी

वैज्ञानिक एक नए उपकरण को विकसित कर रहे हैं जो मानवों को बिल्लियों जैसी सुनने की क्षमता देगा:
केस वेस्टर्न रिजर्व विश्वविद्यालय के शोधकर्ता वर्तमान में एक एटॉमिकली थिन 'ड्रमहेड्स' का निर्माण कर रहे हैं जो रेडियो फ्रीक्वेंसी रेंज में सिग्नल प्राप्त करने और इसका संचारण करने में सक्षम होगा। यह मनुष्य को सामान्य कानों से सुनने की तुलना में कहीं अधिक सुनने में सक्षम करेगा।
इस शोध के परिणाम पत्रिका 'साइंस एडवांसेज' में प्रकाशित हुए हैं।
ड्रमहेड उपकरण:
नए एटॉमिकली थिन ड्रमहेड परिमाण में दसियों ट्रिलियन छोटे होंगे और मानव के कान के परदों (ईयरड्रम) की तुलना में 100,000 गुना पतले होंगे। इन नए ड्रमहेडस की सहायता से लोग छोटे संकेतों जैसे ध्वनि, कंपन और रेडियो तरंग आदि का पता लगाने के एक व्यापक गतिशील रेंज प्राप्त करने में सक्षम होंगे।
मानव को संकेत प्राप्त करने में सक्षम होने के लिए, ट्रांसड्यूसर की आवश्यकता होगी जो सूचना को बिना खोए या बिना कोम्प्रोमाईज़ किए सिग्नल को संभाल के सकते हों।
शोधकर्ताओं ने अर्धचालक क्रिस्टल से अलग-अलग आणविक परतों (एटॉमिक लेयर्स) को उतारते हुए और नैनोफैब्रिकेशन और माइक्रोमैनिप्युलेशन तकनीक के संयोजन का उपयोग करते हुए डिवाइस का निर्माण किया है।
ट्रांसड्यूसर:
मापन में ट्रांसड्यूसर (transducer) उन उपकरणों को कहते हैं जो एक प्रकार की उर्जा को दूसरे प्रकार की उर्जा में बदलते हैं; अथवा एक प्रकार की भौतिक राशि के संगत दूसरे प्रकार की भौतिक राशि प्रदान करते हैं।
इनका उपयोग विभिन्न भौतिक राशियों को मापना, उन्हे प्रदर्शित करना या उनको स्वतः नियंत्रित (automatic control) करना होता है। परिवर्तक विद्युतीय, एलेक्ट्रानिक, विद्युत-यांत्रिक, विद्युतचुम्बकीय, प्रकाशीय (फोटॉनिक) या प्रकाश-विद्युतीय आदि होते हैं। उदाहरण के लिये एक दाब परिवर्तक किसी स्थान पर मौजूद दाब के अनुसार एक विद्युत-विभव प्रदान कर सकता है।
मानव इअरड्रम की क्षमता:
मानव के कानों की क्षमता आमतौर पर 10 हर्ट्ज से 10 किलोहर्ट्ज की सीमा में लगभग 60 से 100 डीबी की रेंज में ध्वनि सुन सकने की होती है। इस आवृत्ति सीमा के बाहर जाने पर मनुष्य की सुनने की क्षमता लगातार कम होती जाती है।
बेलुगा व्हेल और घरेलू बिल्लियों में यह क्षमता मानवों की तुलना में काफी अधिक होती है।

इंग्लिश

Researchers developing atomically thin “drumheads” providing cat-like hearing to humans 

Researchers of Case Western Reserve University are currently creating an atomically thin ‘drumheads which will be capable of receiving and transmitting signals across a radio frequency range. It will enable humans to hear far greater than what they hear from drumheads.

Drumheads device

The new atomic drumheads will be tens of trillions times smaller in volume and 100,000 times thinner than the human eardrum.

The advances will likely contribute to making the next generation of ultralow-power communications and sensory devices smaller and with greater detection and tuning ranges.

With this new drumheads, people will be able to achieve a broader dynamic range of detection, for small signals, such as sound, vibration, and radio waves.

Transducers Device

To enable human can receive signals, there will be a requirement of Transducers that can handle signals without losing or compromising information.

The researchers constructed the device by exfoliating individual atomic layers from the semiconductor crystal and using a combination of nanofabrication and micromanipulation techniques.

What is Transducer?

It is an electrical device which is used to convert one form of energy into another form. In general, these devices deal with different types of energies such as mechanical, electrical energy, light energy, chemical energy, thermal energy, acoustic energy, electromagnetic energy, and so on.

For instance, consider a mic we use in daily life in telephones, mobile phones, that converts the sound into electrical signals and then amplifies it into the preferred range.  Then, alters the electrical signals into audio signals at the o/p of the loudspeaker. Nowadays, fluorescent bulbs are used for lighting, changes the electrical energy into light energy.

Human Drums capability

Human eardrums typically have a dynamic range of about 60 to 100 dB in the range of 10 Hz to 10 kHz, and human hearing rapidly drops outside this frequency range.

Other animals, such as the beluga whale or common house cat can have comparable or even broader dynamic ranges in higher frequency bands.

Impact on human

The human will be able to hear a variety of additional, but largely unimportant sounds, at the expense of poorer ability to interpret important sounds, particularly speech. He will be much more aware of his or her environment, at the expense of difficulty with social interaction due to having a hard time communication. However, if the transducer can make a difference between different sound range and frequency then new paradigm can be opened for human civilization. It will be too early to comment on that until the device gets its final touch.

मराठी

मानवाला मांजरांप्रमाणे ऐकण्याची क्षमता प्रदान करणारे 'ड्रमहेड' विकसित होत आहे

संशोधक एक नवे उपकरण विकसित करण्याच्या प्रयत्नात आहेत, जे मानवाला मांजरांप्रमाणे ऐकण्याची क्षमता प्रदान करणार.
अमेरिकेच्या केस वेस्टर्न रिझर्व्ह विद्यापीठ येथील संशोधक एक असे अणुतत्वावर आधारित अतिशय पातळ 'ड्रमहेड' तयार करीत आहेत, जे रेडियो फ्रिक्वेंसी रेंजमध्ये संकेत प्राप्त करणे आणि त्याला प्रक्षेपित करण्यामध्ये सक्षम असणार. हे नवे उपकरण मानवी श्रवण शक्तीला बहूपटीने वाढविण्यास मदत करणार. या शोधाचे परिणाम 'सायन्स अडवांसेज' नियतकालिकेत प्रकाशित झाले आहेत.
ड्रमहेड उपकरणाविषयी
विकसित करण्यात येत असलेले ड्रमहेड मानवी कानातील पडद्यांपेक्षा (eardrum) 100,000 पटीने पातळ असतील. यामुळे मानव अगदी कमकुवत संकेत, जसे ध्वनी, कंपन आणि रेडियो तरंग आदि, यांची ओळख पटविण्यासाठी एक व्यापक गतिशील रेंज प्राप्त करण्यात सक्षम होणार.
त्यासाठी लागणारे ट्रांसड्यूसर अर्धचालक क्रिस्टलच्या अणुसदृश्य थरापासून नॅनोफॅब्रिकेशन आणि मायक्रोमॅनिप्युलेशन तंत्रज्ञानाचा वापर करून तयार केले जात आहे. ट्रांसड्यूसर म्हणजे असे उपकरण जे ऊर्जेला दुसर्‍या ऊर्जेत रूपांतरित करते. या प्रकरणात हे तरंगांना (कंपन) विद्युत ऊर्जेच्या स्वरुपात प्राप्त करतील.
मानवी पडद्याची क्षमता
मानवी श्रवण क्षमता सामान्यपणे 10Hz ते 10kHz या दरम्यान जवळपास 60-100 dB च्या शक्तीत ध्वनी ऐकू शकते. 10Hz-10kHz या बाहेरील तरंगांना मानवी श्रवण शक्ती कमी पडते. ब्ल्यु व्हेल आणि मांजरी यांची श्रवण शक्ती मानवाच्या तुलनेत अधिक असते.