¿Puedes controlar la dirección del sonido? Imagina subirte al metro en hora pico y poder escuchar tu música favorita sin llevar auriculares y sin que otras personas puedan oírla. Ha sido un equipo de investigadores de la Facultad de Ingeniería de Penn State, en Estados Unidos, el que ha logrado esta hazaña al desarrollar un método capaz de controlar el sonido para que solamente pueda oírse desde una posición concreta. La nueva tecnología, descrita en un estudio publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), podría revolucionar algún día el mundo de la comunicación y el entretenimiento.
¿Qué es el sonido?
Recordemos brevemente que el sonido es una vibración que, al igual que una onda, viaja por el aire. La frecuencia de vibración es lo que determina su tono: las frecuencias bajas corresponden a sonidos profundos, mientras que las altas corresponden a sonidos agudos. El sonido también está sujeto a un fenómeno llamado difracción, por el que las ondas tienden a dispersarse en el espacio a medida que se desplazan. Y precisamente por eso, controlar del sonido es extremadamente difícil.
Cómo funciona la nueva tecnología
En el nuevo estudio, los investigadores consiguieron acotar el punto en el que el sonido mediante la creación de bolsas localizadas de zonas sonoras, denominadas»enclaves audibles». Para ello, utilizaron haces de ultrasonidos capaces de autoplegarse, gracias a materiales especializados llamados metasuperficies acústicas, y se remitieron al concepto de acústica no lineal. Los ultrasonidos, ondas sonoras con frecuencias superiores a las que podemos oír, pueden penetrar a través de muchos materiales e interactuar con los objetos de formas únicas. «En nuestro trabajo, utilizamos los ultrasonidos como portadores del sonido audible», explicaron a The Conversation los autores del estudio. «Pueden transportar el sonido al espacio de forma silenciosa, haciéndose audibles solamente cuando se desea».
Cómo controlar el sonido
En concreto, para crear un enclave audible, los investigadores utilizaron dos haces de ultrasonidos a diferentes frecuencias que, al cruzarse en el espacio, generan una nueva onda sonora a una frecuencia audible solamente en esa zona precisa. «El fenómeno clave en juego es lo que se denomina generación de frecuencias de diferencia», añaden los autores, que explican que cuando dos haces ultrasónicos de frecuencias ligeramente diferentes, por ejemplo 40 kHz y 39.5 kHz, se superponen crean una nueva onda sonora, en este caso de 0.5 kHz, que es bien audible por las personas. Sin embargo, el sonido solamente se oye donde se cruzan los haces, mientras que fuera de ellos las ondas ultrasónicas permanecen silenciosas. «Esto significa que es posible transmitir el sonido a una persona o lugar concretos sin molestar a otras personas durante la propagación», comentan los expertos.
Aplicaciones
De momento, los investigadores han conseguido propagar el sonido a una distancia de aproximadamente un metro del objetivo y alcanzar un volumen de unos 60 decibelios, equivalente al de una conversación. Y aunque la tecnología aún debe perfeccionarse, su capacidad potencial podría encontrar en el futuro múltiples aplicaciones, desde audioguías sin auriculares en museos hasta la escucha privada de indicaciones en autos y la reducción de la contaminación acústica en las ciudades.
Artículo originalmente publicado en WIRED Italia. Adaptado por Mauricio Serfatty Godoy.
