Haz láser

Un grupo de investigadores ha demostrado que un láser puede transmitir un mensaje audible a una persona específica sin ningún tipo de equipo de recepción. La habilidad para enviar señales de audio altamente dirigidas por el aire puede ser utilizada para comunicarse a través de habitaciones ruidosas o para comunicarse con alguien y advertirle sobre una situación peligrosa.

En la revista Optics Letters, de The Optical Society (OSA), investigadores del Lincoln Laboratory del MIT informan sobre la utilización de dos tipos diferentes de láser para transmitir varios tonos, música y grabaciones habladas a volumen conversacional.

Nuestro sistema puede ser utilizado a cierta distancia para transmitir información directamente al oído de alguien”, asegura el investigador principal Charles M. Wynn. “Es el primer sistema que utiliza lásers completamente seguros tanto para los oídos como para la piel, para localizar una señal audible a una persona particular en cualquier entorno”.

Este nuevo método está basado en el efecto fotoacústico, que tiene lugar cuando un material forma ondas de sonido tras absorber luz. En este caso, los investigadores utilizaron vapor de agua para absorber la luz y crear sonido.

Ésto puede hacerse en condiciones relativamente secas porque siempre hay un poco de agua en el aire, especialmente alrededor de las personas”, afirma Wynn. “Nos dimos cuenta de que no necesitamos mucha agua si utilizamos láser de cierta longitud de onda, que sea absorbida muy fácilmente por el agua. Esta fue la llave, porque una gran absorción conduce a generar más sonido”.

Uno de los nuevos métodos de transmisión de sonido surgió de una técnica llamada espectroscopía fotoacústica dinámica (DPAS), que los investigadores desarrollaron previamente para la detección química. En el trabajo anterior, descubrieron que escanear, o barrer, un rayo láser a la velocidad del sonido podría mejorar la detección química.

La velocidad del sonido es una velocidad especial para trabajar”, asegura Ryan M. Sullenberger, primer autor del artículo. “En este nuevo artículo, mostramos que barrer un haz láser a la velocidad del sonido a cierta longitud de onda absorbido por el agua podía ser utilizado como una forma eficiente para crear sonido”.

Para el enfoque relacionado con DPAS, los investigadores cambian la longitud de los barridos láser para codificar diferentes frecuencias, o tonos audibles, en la luz. Un aspecto único de esta técnica de barrido con láser es que la señal solo puede escucharse a cierta distancia del transmisor. Esto significa que se podría enviar un mensaje a un individuo, en lugar de a todos los que cruzan el haz de luz. También abre la posibilidad de dirigir un mensaje a múltiples personas.

En el laboratorio, los investigadores demostraron que un equipo comercialmente viable podía transmitir sonido a una persona situada a más de 2,5 metros a 60 decibelios utilizando esta técnica de barrido láser. Creen que el sistema podría ser fácilmente escalable a mayores distancias. También probaron el método fotoacústico tradicional, que no requiere barrido de láser y codifica el mensaje de audio modulando la potencia del haz láser.

Hay intercambios entre las dos técnicas“, dijo Sullenberger. “El método tradicional fotoacústico proporciona sonido con mayor fidelidad, mientras que el barrido con láser ofrece sonido más alto“.

A continuación, los investigadores planean demostrar estos métodos al aire libre en rangos más largos. “Esperamos que esto se convierta en una tecnología comercial”, comenta Sullenberger. “Hay muchas posibilidades interesantes y queremos desarrollar la tecnología de comunicación de manera que sea útil“.

Fuente: Optics Letters.

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