¿En qué se diferenciarían los transmisores/receptores EM orgánicos de los mecánicos?

Los transmisores EM mecánicos modernos, como las torres de radio y las pistolas de radar, se basan en estructuras mecánicas finamente ajustadas. Si estas estructuras no tienen las formas adecuadas, el dispositivo no funciona.

El crecimiento orgánico se centra en el equilibrio y la puesta a punto sobre la marcha. Tiene que crecer desde el tamaño de un bebé hasta el de un adulto. Los orgánicos tienden a adaptarse a formas incorrectas, en lugar de reconstruirlos para que tengan la forma correcta.

Considere dos usos para EM:

  • Detección de estilo radar (que requiere un rango dinámico tremendo)
  • Comunicación (que requiere ajuste fino y asignación de ancho de banda)

Si tuviéramos que desarrollar tales capacidades en una de las criaturas que soñamos, tendría que ser fundamentalmente diferente a los dispositivos mecánicos de hoy.

Características particulares de los dispositivos de hoy que creo que causarían un desafío:

  • Relojes precisos. Para que cosas como wifi funcionen, un reloj debe tener menos de 20 ppm de error (creo que ese número es un número de fluctuación, pero podría haber sido un número de sesgo). Las exigencias del radar suelen ser incluso mayores. ¡Los requisitos de fluctuación de fase en los radares de pulso doppler modernos son brutales!
  • Amplificadores de frecuencia RF altamente lineales, necesarios para modular o demodular una señal.
  • Geometría de antena exigente (que puede necesitar ser idéntica para varias personas)
  • Rango dinámico (¡hoy tenemos radares que emiten megavatios y escuchan ecos en el rango de femtovatios!)
  • Privacidad (difícil a menos que dependa completamente de las comunicaciones digitales)
  • Falta de sutileza (nuestras radios no tienen concepto a. el tono de voz o lenguaje corporal )

Editar: estoy particularmente interesado en el uso de frecuencias más bajas, como microondas y ondas de radio, donde la mecánica ondulatoria fuerza una antena macroscópica.

Los ojos son receptores EM. También emitimos bastante en el extremo inferior del rango IR. En cuanto a la emisión de EMR con fines informativos, existen varios ejemplos, como las luciérnagas.
Tienes un punto excelente, smithkm. He agregado una advertencia a mi pregunta para abordar esto. Estoy interesado en los transceptores EM de gran longitud de onda, donde la mecánica ondulatoria dicta las antenas macroscópicas. Estoy menos interesado en las longitudes de onda más cortas, donde las imágenes tradicionales se convierten en el enfoque más fácil y las antenas microscópicas, como las moléculas, se convierten en resonadores válidos.
Se pueden encontrar algunos consejos de peces eléctricos.
¿Reloj de precisión? La única razón por la que los "necesitamos" para el ancho de banda de radio ha sido dividida por FDMA por arquitectura/política centralizada. Dado que la mayoría de la tecnología usa FDMA, un reloj deficiente interferiría con otros sistemas. El sistema biológico probablemente sería adaptativo.
¿Gama dinámica? En la actualidad, el rango dinámico de incluso los mejores sistemas de alta fidelidad/pantallas láser son verdaderamente patéticos en comparación con el rango dinámico de detección del oído y el ojo, respectivamente.
Amplificador de frecuencia RF altamente lineal. Ver electrocitos , en anguilas eléctricas, pueden ayudar a una anguila a amplificar el campo eléctrico de los peces a su alrededor hasta el punto en que puedan detectarlos. Sospecho que sería difícil llegar a las frecuencias de RF directamente. Sin embargo, si ves cómo un colibrí bate sus alas a las frecuencias que lo hace, lo hace a través de la resonancia armónica n-ésima.
Los humanos ya han usado AG para desarrollar antenas, por lo que estoy bastante seguro de que la selección natural podría hacerlo: en.wikipedia.org/wiki/Evolved_antenna

Respuestas (1)

La principal diferencia entre un sistema transceptor EM fabricado y uno evolucionado sería la organización. El sistema fabricado se organizaría lógicamente porque esa es la forma en que sus diseñadores lo piensan. Sin embargo, un sistema evolucionado probablemente tendría componentes mezclados con efectos sorprendentes.

Los sistemas evolucionados han demostrado ser más eficientes y efectivos que la mayoría de las cosas que fabricamos para hacer los mismos trabajos en la actualidad, aunque hay excepciones. Si alguna de las características mencionadas en la pregunta es importante, no tengo ninguna duda de que podría evolucionar.

Una característica que creo que sería diferente entre un sistema EM fabricado y uno evolucionado sería la multiplexación: es más probable que un sistema EM evolucionado utilice amplias franjas del espectro EM en lugar de nuestros sistemas fabricados de banda estrecha. Esto conferiría su propio conjunto de ventajas.

¡Buena decisión sobre el enfoque de banda ancha! Tenía en mente AM, FM y QAM cuando escribí esto, pero tienes razón en que no hay razón para que la evolución se limite de esa manera.
@CortAmmon QAM? ¿En serio? Solo con nuestros oídos tenemos CDMA (podemos ignorar el ruido sobre el habla humana) y SDMA (podemos resolver la dirección de un hablante). Nuestros cerebros están trabajando al nivel de tecnología de estilo 4G.
Leyendo esto, también estoy imaginando un EM orgánico que comienza amplio, luego se contrae hasta una banda deseada, similar a una pupila que tiene mucho control, como la de un gato. Tal vez ocurra en formas similares a orejas que pueden moverse para girar pero también cambiar de forma según sea necesario según las frecuencias.
¿En qué se diferenciarían los transmisores/receptores EM orgánicos de los mecánicos?
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