Частотный фильтр на пальцах

Частотный фильтр на пальцах

Всем известно, что у человека подушечки пальцев украшены причудливым узором — папиллярными линиями, сильно облегчающими работу криминалистов. Но зачем, собственно, они нужны? Основных гипотез было две: папиллярные линии увеличивают тактильную (осязательную) чувствительность либо улучшают сцепление пальцев с удерживаемым предметом. Оба объяснения были сугубо умозрительными.

Только сейчас специалисты по биомеханике из знаменитой парижской высшей школы «Эколь нормаль» смогли подкрепить первую гипотезу фактическими доказательствами. Для этого они создали модель кончика пальца — датчик изменения давления, покрытый резиноподобным материалом, механические свойства которого походили на свойства человеческой кожи. В одном варианте поверхность материала была гладкой, в другом — покрыта бороздами, размеры и частота которых соответствовали папиллярным линиям.

Двигая по этому «пальцу» стеклянную пластинку с нанесенными на нее царапинами, ученые обнаружили, что чувствительность сенсора «с отпечатками» гораздо выше — в некоторых случаях на два порядка, то есть в сто раз. Согласно модели авторов эксперимента, папиллярные линии работают как частотный фильтр, преобразующий нерегулярные неровности осязаемой поверхности в сигнал в том частотном диапазоне, который наиболее адекватен нашим осязательным рецепторам —тельцам Пачини.

Особенно тонко «искусственный палец» чувствовал движение поперек линий. Это объясняет, почему линии на наших пальцах обычно замкнуты в круги и петли: движение в любом направлении окажется перпендикулярным к каким-то линиям. Правда, новое исследование ничего не говорит о том, почему рисунок этих линий строго индивидуален.

Автор

Запись опубликована 27 Май 2011 в разделе Новости