Paul Sparks
0 
5200
263
Se for deg å sitte til middag med en gruppe venner, når en laser kiler vannmolekylene i øret ditt.
"Du må komme hjem med en gang," roper det eldre barnet ditt. Den yngre har falt og kuttet kneet, og kan trenge sting.
Du reiser deg, unnskylder deg og sørger for avkjørselen. Vennene dine aner ikke hvorfor, men antar at du hørte en melding uhørbar for resten av dem i det støyende rommet, overført til øret ditt med laserlys.
Det var fremtidens forskere ved MIT forestilte seg da de utviklet et lasersystem for å sende lyd over et rom ved hjelp av laserlys.
Metoden deres er ikke den første til å overføre lydbølger ved hjelp av lasere. Men det er den høyeste. Maskinen deres, beskrevet i et papir publisert 25. januar i tidsskriftet Optics Letters, er avhengig av å vrikke en laser frem og tilbake over vannmolekylene i luften ved noens ør. Den svingende bevegelsen (oppnådd med et raskt rykende speil) skyter molekylene i bevegelse, og får dem til å slå mot de omgivende luftmolekylene og produsere lydbølger. [Hva er den lyden? 11 rare og mystiske lyder på jorden og utover]
Ikke så mye vann er nødvendig.
"Dette kan fungere selv i relativt tørre forhold fordi det nesten alltid er litt vann i lufta, spesielt rundt mennesker," sa forskerholdsleder Charles Wynn i en uttalelse. "Vi fant ut at vi ikke trenger mye vann hvis vi bruker en laserbølgelengde som er veldig sterkt absorbert av vann. Dette var nøkkelen fordi den sterkere absorpsjonen fører til mer lyd."
Andre metoder som nå er under utvikling produserer tydeligere lyder. Men disse metodene (som å slå en laser raskt av og på for å jiggle vannmolekylene) lager ikke lyder like høye som den vinglende metoden. (Forskerne kaller det "feiende" i stedet for å vingle.)
Poenget med alt dette er å sende meldinger til enkeltpersoner i en mengde uten å sprengte dem over høyttalere.
"Evnen til å sende meget målrettede lydsignaler over luften kan brukes til å kommunisere på tvers av støyende rom eller advare enkeltpersoner om en farlig situasjon som en aktiv skytter," heter det i uttalelsen..
I papiret sa forskerne at noen laser-lydteknikker er under utvikling av militæret.
Et bemerkelsesverdig poeng er at det underliggende konseptet her ikke er veldig nytt. Oppgaven bemerker at Alexander Graham Bell, som oppfant den første praktiske telefonen, patenterte en enhet tilbake i 1880 sammen med en partner ved navn Charles Sumner Tainter som overførte lyder via lys.
Bell og Tainters "fotofon-sender" var et foreslått "instrument for å kontrollere en strålende stråle og gi den en ulik karakter, hvorved strålen kan falle til å produsere lyd ved å falle på et passende mottakerinstrument."
Med andre ord: Vrikke lys over noe materiale, og lyden skal dukke opp.
De viktigste forskjellene i det moderne MIT-systemet er selvfølgelig at mottakermaterialet bare er vanndamp i omgivelsene, og at lyset er en presisjonslaser. Men det underliggende konseptet er det samme.
Det neste trinnet for MIT-enheten, skrev forskerne, er å prøve det utendørs og på lengre rekkevidde.
kontaktet forfatterne for å be om mer detaljert hvordan det faktisk er å høre de lasersendte lydene, og vil oppdatere denne artikkelen hvis de svarer.
- De 9 største uløste mysteriene i fysikk
- De store tallene som definerer universet
- Twisted Physics: 7 Mind-Blowing Findings
Opprinnelig publisert på .