Os cientistas de Yale mostraram como aumentar a vida útil das ondas sonoras que viajam através do vidro - o material no coração das tecnologias de fibra óptica. A descoberta será descrita na edição de janeiro da revista. Materiais da Natureza .

A experiência cotidiana nos diz que o vidro (sílica) é altamente transparente. Na verdade, a sílica é um dos materiais mais transparentes da Terra. A luz pode se propagar por dezenas de quilômetros na sílica antes de sofrer qualquer enfraquecimento apreciável. Essa transparência, combinado com a conformabilidade do vidro e baixo custo, É por isso que o vidro é usado em tantas tecnologias de fibra óptica que moldam a era da informação.

No entanto, a sílica também tem um lado misterioso. Em temperatura ambiente, a sílica é um excelente material acústico. Você pode demonstrar isso batendo em uma taça de vinho com um garfo e ouvindo-o tocar por alguns segundos. Contudo, em nítido contraste com a maioria dos materiais, esta ressonância é rapidamente silenciada quando o vidro é resfriado a temperaturas criogênicas.

Essas propriedades acústicas peculiares estão no cerne de antigos mistérios da física do vidro. Na década de 1960, os cientistas descobriram muitas propriedades desconcertantes do vidro:ele conduzia o calor com muito menos eficiência do que o esperado, e aqueceu muito mais lentamente do que o previsto. Essas descobertas intrigantes foram explicadas em última análise por absorvedores localizados dentro do vidro que interagem com as ondas sonoras da mesma maneira que os átomos interagem com a luz. Até hoje, no entanto, a verdadeira natureza desses "átomos acústicos" não é totalmente compreendida.

Além disso, a absorção por esses "átomos acústicos" tem outra consequência que intriga os cientistas. Em baixas temperaturas, a amplitude de uma onda sonora afeta por quanto tempo ela soará. A grosso modo, isso significa que você pode fazer sua taça de vinho soar mais longa, ligando o seu aparelho de som, o que faz com que o vidro vibre em frequências totalmente diferentes. Além disso, a duração do toque aumenta à medida que o volume do estéreo é aumentado.

Os cientistas de Yale usaram esse conceito para controlar a vida útil do som dentro do vidro. Ao brilhar a luz do laser em guias de ondas de fibra óptica de vidro, eles foram capazes de sondar e gerar ondas acústicas no núcleo da fibra. Ao gerar uma onda acústica intensa em uma frequência (ou seja, "ligar o aparelho de som") e sondar em outra ("batendo em uma taça de vinho"), os pesquisadores conseguiram estender a vida útil de uma onda sonora.

Os pesquisadores disseram que, como o vidro é a espinha dorsal de uma série de tecnologias de ponta, as descobertas abrem a possibilidade de novas formas de sensoriamento de alta precisão e processamento de informações.

"Nosso trabalho dá um passo importante em direção à dinâmica de som projetada em vidro, "disse Peter Rakich, professor assistente de física aplicada e física em Yale e investigador principal do estudo.