Pesquisadores demonstraram que um laser pode transmitir uma mensagem audível a uma pessoa sem qualquer tipo de equipamento receptor. A capacidade de enviar sinais de áudio altamente direcionados pelo ar pode ser usada para se comunicar através de salas barulhentas ou alertar os indivíduos sobre uma situação perigosa, como um atirador ativo.

No jornal The Optical Society (OSA) Cartas de Óptica , pesquisadores do Lincoln Laboratory do Massachusetts Institute of Technology relatam o uso de dois métodos diferentes baseados em laser para transmitir vários tons, música e fala gravada em um volume de conversação.

"Nosso sistema pode ser usado à distância para transmitir informações diretamente ao ouvido de alguém, "disse o líder da equipe de pesquisa Charles M. Wynn." É o primeiro sistema que usa lasers que são totalmente seguros para os olhos e pele para localizar um sinal audível para uma pessoa em particular em qualquer ambiente. "

Criando som do ar

As novas abordagens são baseadas no efeito fotoacústico, que ocorre quando um material forma ondas sonoras após absorver a luz. Nesse caso, os pesquisadores usaram vapor de água no ar para absorver a luz e criar som.

"Isso pode funcionar mesmo em condições relativamente secas, porque quase sempre há um pouco de água no ar, especialmente perto de pessoas, "disse Wynn." Descobrimos que não precisamos de muita água se usarmos um comprimento de onda de laser que é fortemente absorvido pela água. Isso foi fundamental porque a absorção mais forte leva a mais som. "

Um dos novos métodos de transmissão de som surgiu de uma técnica chamada espectroscopia fotoacústica dinâmica (DPAS), que os pesquisadores desenvolveram anteriormente para detecção química. No trabalho anterior, eles descobriram que a digitalização, ou varrendo, um feixe de laser na velocidade do som pode melhorar a detecção de produtos químicos.

"A velocidade do som é uma velocidade muito especial para trabalhar, "disse Ryan M. Sullenberger, primeiro autor do artigo. "Neste novo artigo, mostramos que a varredura de um feixe de laser na velocidade do som em um comprimento de onda absorvido pela água pode ser usado como uma maneira eficiente de criar som. "

Para a abordagem relacionada ao DPAS, os pesquisadores mudam o comprimento das varreduras de laser para codificar diferentes frequências, ou tons audíveis, na Luz. Um aspecto único dessa técnica de varredura a laser é que o sinal só pode ser ouvido a uma certa distância do transmissor. Isso significa que uma mensagem pode ser enviada a um indivíduo, ao invés de todos que cruzam o feixe de luz. Também abre a possibilidade de direcionar uma mensagem a vários indivíduos.

Testes laboratoriais

No laboratório, os pesquisadores mostraram que o equipamento disponível comercialmente pode transmitir o som a uma pessoa a mais de 2,5 metros de distância a 60 decibéis, usando a técnica de varredura a laser. Eles acreditam que o sistema poderia ser facilmente escalado para distâncias maiores. Eles também testaram um método fotoacústico tradicional que não exige a varredura do laser e codifica a mensagem de áudio modulando a potência do feixe de laser.

"Existem compensações entre as duas técnicas, "disse Sullenberger." O método fotoacústica tradicional fornece som com maior fidelidade, enquanto a varredura a laser fornece som com áudio mais alto. "

Próximo, os pesquisadores planejam demonstrar os métodos ao ar livre em intervalos mais longos. "Esperamos que isso eventualmente se torne uma tecnologia comercial, "disse Sullenberger." Há muitas possibilidades empolgantes, e queremos desenvolver a tecnologia de comunicação de maneiras que sejam úteis. "