Nota dell'editore:il governo e gli investigatori accademici continuano a indagare su rapporti provenienti da Cuba che, a partire dal 2016 e fino al 2017, I diplomatici e i turisti statunitensi e canadesi potrebbero essere stati sottoposti a "un'arma sonora, "danneggiando il loro udito, provocando nausea, problemi di linguaggio e potenzialmente anche lievi lesioni cerebrali.

I professori di ingegneria elettrica e informatica Wenyuan Xu della Zhejiang University e Kevin Fu dell'Università del Michigan spiegano la loro ricerca, che suggerisce uno scenario più probabile di ingegneria sciatta, e quali frequenze ultrasoniche (che possono essere utilizzate per trasmettere informazioni raccolte da dispositivi di ascolto) che viaggiano nell'aria possono – e non possono – fare.

1. A cosa servono gli ultrasuoni?

L'uso più comunemente noto per gli ultrasuoni – onde sonore ad alta frequenza che le orecchie umane non possono sentire – è un dispositivo medico utilizzato per esaminare un feto durante la gravidanza. Ma ci sono molti altri usi.

Molti uffici dispongono di sensori di presenza che utilizzano gli ultrasuoni per rilevare i movimenti e mantenere le luci accese quando qualcuno si trova in uno spazio, e si spegne quando non c'è nessuno in giro. Questi sensori funzionano a frequenze come 32 kilohertz, molto al di sopra di ciò che l'orecchio umano può sentire - che è un intervallo da 20 hertz a 20 kilohertz.

Altri prodotti utilizzano gli ultrasuoni per fornire un suono mirato, ad esempio consentire a un museo di riprodurre una registrazione per i visitatori in un'area di una mostra senza disturbare gli altri nelle vicinanze. I repellenti elettronici per i parassiti utilizzano gli ultrasuoni per tenere a bada roditori o insetti.

Un prodotto simile può essere utilizzato anche per disperdere gli adolescenti; l'invecchiamento tende a ridurre la capacità delle persone di sentire i suoni a frequenza più alta, quindi un noisemaker può infastidire i giovani senza che gli adulti se ne accorgano. (Questo ha anche permesso agli adolescenti di creare suonerie per smartphone che i loro anziani non possono sentire.)

2. Cosa può andare storto con gli ultrasuoni?

Gli ultrasuoni nell'aria non sono intrinsecamente cattivi. Ma le cose possono andare storte. Un ex collega di Kevin era solito sentire strani suoni dal suo apparecchio acustico quando si trovava in stanze con sensori di presenza, probabilmente perché l'elettronica dell'apparecchio acustico ha convertito in modo improprio gli ultrasuoni in rumori udibili. Questi rumori erano fastidiosi, ma non dannoso. Un problema simile ha contaminato una delle ricerche dei nostri studenti, condotto in una stanza che, a sua insaputa, aveva un sensore di occupazione della stanza a ultrasuoni nel soffitto.

Sia gli ultrasuoni che il suono udibile dall'uomo possono anche influenzare l'elettronica. Ad esempio, uno di noi ha condotto una ricerca in cui segnali ultrasonici accuratamente realizzati attivano segretamente sistemi di controllo vocale, persino sbloccare un iPhone con un comando silenzioso "Hey Siri", e dicendogli di effettuare una chiamata FaceTime.

Il suono può anche influenzare il mondo fisico, come quando un cantante rompe un bicchiere di vino. Chip di rilevamento meccanico microelettrico, come gli accelerometri utilizzati nei sistemi airbag per auto e negli smartphone, e giroscopi nei droni – sono suscettibili alle stesse interferenze. Questi sistemi possono essere attaccati con il suono, far schiantare un drone in volo, o ingannare uno smartphone sul fatto che si stia muovendo.

3. Le persone dovrebbero preoccuparsi che gli ultrasuoni causino danni fisici?

È risaputo che i suoni troppo forti possono danneggiare le orecchie e l'udito delle persone. Però, ci sono poche prove che gli ultrasuoni causino danni fisici senza prolungati, contatto fisico diretto ad alta intensità. Se si viene accidentalmente sottoposti a ultrasuoni estremamente intensi (come quando si tiene in mano una saldatrice ad arco a ultrasuoni), potresti provare un fastidio come un mal di testa o una temporanea perdita di equilibrio.

Gli accademici non sono d'accordo sui livelli di sicurezza degli ultrasuoni nell'aria. L'Amministrazione per la sicurezza e la salute sul lavoro degli Stati Uniti avverte dei potenziali rischi per la salute derivanti dai sottoprodotti subarmonici udibili degli ultrasuoni, più dell'ecografia stessa.

Molti animali possono sentire frequenze più alte degli umani. I cani possono sentire fischi più acuti, ad esempio. Uno dei nostri studenti ha notato che le sue tartarughe domestiche iniziavano a ballare ritmicamente quando eseguiva esperimenti con gli ultrasuoni!

4. Cosa potrebbe essere successo a Cuba?

All'inizio del 2017, I diplomatici statunitensi a Cuba hanno riferito di aver sentito strani suoni metallici, e soffrire di perdita dell'udito e altri danni neurologici. Rapporti successivi di effetti simili sono giunti da diplomatici canadesi e turisti sia dal Canada che dagli Stati Uniti. Le possibili spiegazioni sono state diverse:alcuni hanno affermato che Cuba ha usato un'arma sonora sconosciuta, mentre altri hanno accusato "l'isteria di massa".

La nostra ricerca offre una nuova spiegazione non considerata in precedenza da altri:la vera causa potrebbe essere stata l'attrezzatura che cercava di ascoltare le conversazioni dei diplomatici e dei visitatori.

Siamo stati in grado di utilizzare i toni ultrasonici per creare suoni come quelli descritti e registrati a Cuba. Nessun singolo tono ultrasonico farebbe questo, ma come con le combinazioni di toni musicali, la combinazione di più di uno può creare suoni secondari udibili, anche per caso.

Ulteriore, abbiamo creato un dispositivo di intercettazione proof-of-concept che registra le conversazioni udibili e trasmette le registrazioni a una squadra di sorveglianza vicina tramite un collegamento ultrasonico non udibile. Quando abbiamo posizionato un secondo dispositivo a ultrasuoni non udibile nell'area, siamo riusciti a creare un'interferenza – tecnicamente chiamata “distorsione di intermodulazione” – tra i due segnali che producevano suoni simili a quelli registrati a Cuba. Siamo stati persino in grado di controllare il volume dei suoni udibili variando la forza dei segnali ultrasonici.

Senza ulteriori prove, la nostra ricerca non identifica cosa sia realmente accaduto a Cuba, ma fornisce una spiegazione plausibile per ciò che potrebbe essere accaduto, anche se gli intercettatori non stavano cercando di fare del male alle persone.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. Leggi l'articolo originale.