Wyobraź sobie, że siedzisz na kolacji z grupą przyjaciół, gdy laser łaskocze cząsteczki wody w twoim uchu.
„Musisz natychmiast wrócić do domu”, krzyczy twoje starsze dziecko. Młodszy upadł i podciął kolano i może potrzebować szwów.
Wstajesz, usprawiedliwiasz się i udajesz do wyjścia. Twoi przyjaciele nie mają pojęcia, dlaczego, ale załóż, że słyszałeś wiadomość niesłyszalną dla reszty z nich w hałaśliwym pokoju, przekazywaną do ucha przez światło laserowe.
Tak wyobrażali sobie przyszli naukowcy z MIT, kiedy opracowali system laserowy do przesyłania dźwięku przez pomieszczenie za pomocą światła laserowego.
Ich metoda nie jest pierwszą transmisją fal dźwiękowych za pomocą laserów. Ale to jest najgłośniejsze. Ich maszyna, opisana w artykule opublikowanym 25 stycznia w czasopiśmie Optics Letters, polega na poruszaniu laserem tam iz powrotem po cząsteczkach wody w powietrzu przez czyjeś ucho. Ten poruszający się ruch (wykonywany za pomocą szybko drgającego lustra) wprawia molekuły w ruch, powodując, że uderzają w otaczające cząsteczki powietrza i wytwarzają fale dźwiękowe.
Nie potrzeba tak dużo wody.
„Może to działać nawet w stosunkowo suchych warunkach, ponieważ prawie zawsze w powietrzu jest trochę wody, szczególnie wokół ludzi”, powiedział lider zespołu badawczego Charles Wynn w oświadczeniu. „Odkryliśmy, że nie potrzebujemy dużo wody, jeśli zastosujemy długość fali lasera, która jest bardzo silnie absorbowana przez wodę. Było to kluczowe, ponieważ silniejsza absorpcja prowadzi do większej ilości dźwięku”.
Zauważyli, że inne obecnie opracowywane metody zapewniają wyraźniejsze dźwięki. Ale te metody (takie jak bardzo szybkie włączanie i wyłączanie lasera w celu poruszania cząsteczkami wody) nie wydają dźwięków tak głośnych jak metoda poruszania się. (Naukowcy nazywają to „zamiataniem”, a nie poruszaniem się.)
Chodzi o to, aby wysyłać wiadomości do tłumu bez wysadzania ich przez głośniki.
„Zdolność do wysyłania wysoce ukierunkowanych sygnałów audio drogą powietrzną może być wykorzystana do komunikowania się w hałaśliwych pokojach lub ostrzegania osób przed niebezpieczną sytuacją, taką jak aktywna strzelanka” - oświadczył.
W artykule naukowcy stwierdzili, że wojsko opracowuje niektóre techniki laserowe.
Jedną niezwykłą rzeczą jest to, że podstawowa koncepcja tutaj nie jest bardzo nowa. W dokumencie zauważono, że Alexander Graham Bell, który wynalazł pierwszy praktyczny telefon, opatentował urządzenie w 1880 roku wraz z partnerem o imieniu Charles Sumner Tainter, który transmitował dźwięki za pomocą światła.
„Nadajnik-fotophone” Bella i Taintera był proponowanym „instrumentem do kontrolowania wiązki promieniowania i nadawania jej zmiennego charakteru, przez co przy padaniu na odpowiedni instrument odbiorczy wiązka może być wytwarzana w celu wytworzenia dźwięku”.
Innymi słowy: przesuń światło nad jakimś materiałem, a dźwięk powinien się wydostać.
Kluczowe różnice oczywiście w nowoczesnym systemie MIT polegają na tym, że materiałem odbiornika jest tylko otaczająca para wodna, a światło jest precyzyjnym laserem. Ale podstawowa koncepcja jest taka sama.
Naukowcy napisali, że następnym krokiem dla urządzenia MIT jest wypróbowanie go na zewnątrz i na większym dystansie.
Live Science skontaktowało się z autorami, aby poprosić o więcej szczegółów na temat tego, jak to jest słyszeć dźwięki przesyłane laserowo, i zaktualizuje ten artykuł, jeśli odpowiedzą.
