I ricercatori hanno dimostrato che un laser può trasmettere un messaggio udibile a una persona senza alcun tipo di apparecchiatura ricevente. La capacità di inviare segnali audio altamente mirati via etere potrebbe essere utilizzata per comunicare attraverso stanze rumorose o avvertire gli individui di una situazione pericolosa come un tiratore attivo.

Nella rivista The Optical Society (OSA) Lettere di ottica , i ricercatori del Lincoln Laboratory del Massachusetts Institute of Technology riferiscono di utilizzare due diversi metodi basati sul laser per trasmettere vari toni, musica e discorsi registrati a volume colloquiale.

"Il nostro sistema può essere utilizzato da una certa distanza per trasmettere informazioni direttamente all'orecchio di qualcuno, " ha affermato il leader del gruppo di ricerca Charles M. Wynn. "È il primo sistema che utilizza laser completamente sicuri per gli occhi e la pelle per localizzare un segnale udibile a una particolare persona in qualsiasi ambiente".

Creare suoni dall'aria

I nuovi approcci si basano sull'effetto fotoacustico, che si verifica quando un materiale forma onde sonore dopo aver assorbito la luce. In questo caso, i ricercatori hanno utilizzato il vapore acqueo nell'aria per assorbire la luce e creare suoni.

"Questo può funzionare anche in condizioni relativamente secche perché c'è quasi sempre un po' d'acqua nell'aria, soprattutto intorno alle persone, " ha detto Wynn. "Abbiamo scoperto che non abbiamo bisogno di molta acqua se usiamo una lunghezza d'onda del laser che è fortemente assorbita dall'acqua. Questo è stato fondamentale perché l'assorbimento più forte porta a più suono".

Uno dei nuovi metodi di trasmissione del suono è nato da una tecnica chiamata spettroscopia fotoacustica dinamica (DPAS), che i ricercatori hanno precedentemente sviluppato per il rilevamento chimico. Nei lavori precedenti, hanno scoperto che la scansione, o spazzare, un raggio laser alla velocità del suono potrebbe migliorare il rilevamento chimico.

"La velocità del suono è una velocità molto speciale alla quale lavorare, " ha detto Ryan M. Sullenberger, primo autore del saggio. "In questo nuovo documento, mostriamo che spazzare un raggio laser alla velocità del suono a una lunghezza d'onda assorbita dall'acqua può essere usato come un modo efficiente per creare il suono".

Per l'approccio relativo al DPAS, i ricercatori modificano la lunghezza delle scansioni laser per codificare frequenze diverse, o piazzole udibili, nella luce. Un aspetto unico di questa tecnica di scansione laser è che il segnale può essere ascoltato solo a una certa distanza dal trasmettitore. Ciò significa che un messaggio potrebbe essere inviato a un individuo, piuttosto che chiunque attraversi il raggio di luce. Apre anche la possibilità di indirizzare un messaggio a più individui.

Test di laboratorio

Nel laboratorio, i ricercatori hanno dimostrato che le apparecchiature disponibili in commercio potrebbero trasmettere il suono a una persona a più di 2,5 metri di distanza a 60 decibel utilizzando la tecnica di scansione laser. Ritengono che il sistema possa essere facilmente scalato fino a distanze maggiori. Hanno anche testato un metodo fotoacustico tradizionale che non richiede di spazzare il laser e che codifica il messaggio audio modulando la potenza del raggio laser.

"Ci sono compromessi tra le due tecniche, " ha detto Sullenberger. "Il metodo tradizionale della fotoacustica fornisce un suono con una maggiore fedeltà, mentre lo spazzamento laser fornisce un suono con un audio più forte."

Prossimo, i ricercatori hanno in programma di dimostrare i metodi all'aperto a distanze più lunghe. "Speriamo che alla fine questa diventi una tecnologia commerciale, " ha detto Sullenberger. "Ci sono molte possibilità eccitanti, e vogliamo sviluppare la tecnologia della comunicazione in modi che siano utili".