Físicos criam onda sonora que se propaga em apenas uma direção
Por Lillian Sibila Dala Costa • Editado por Luciana Zaramela |
Ondas de som se propagam em todas as direções, e é por isso que, em uma conversa entre três pessoas, todas conseguem se ouvir normalmente numa sala. Agora, imagine que você só conseguisse ouvir e falar com a pessoa à sua frente, e uma terceira ao seu lado não conseguisse te ouvir e nem você a ela — é exatamente isso que cientistas conseguiram, em laboratório, reproduzir.
Construído por cientistas da Universidade ETH de Zurique e do Instituto Federal de Tecnologia da Suíça, o dispositivo é capaz de emitir ondas de som em apenas uma direção, composto de uma cavidade em forma de disco e três entradas igualmente espaçadas que se ligam no disco.
Quando desligado, o som da entrada 1 pode ser ouvido nas entradas 2 e 3, bem como um eco na 1, mas, ligado, só se ouve o som da entrada 1 na entrada 2.
Como limitar ondas sonoras?
Segundo a pesquisa, o método envolve soprar ar pela cavidade em velocidade e intensidade específicas, permitindo que as ondas de som sincronizem em um padrão repetitivo. Isso guia as ondas em uma só direção, mas dá mais energia às oscilações, evitando que se dissipem — como um “carrossel” para o som.
A utilidade do aparelho, para além do som, pode estar na sua aplicação em outros, já que, com outros materiais, seria possível canalizar e fortalecer ondas eletromagnéticas, por exemplo. Como as ondas de luz ou de água, as ondas sonoras são recíprocas em meio comum, o que significa que suas oscilações tanto vêm quanto vão.
Em 2014, cientistas da Universidade do Texas já haviam construído um aparelho similar, mas como ele não potencializava as ondas, a dissipação fazia com que os sons estivessem baixos ao chegar no destino.
A novidade está no uso do circulador para propagação, ideia que, ironicamente, veio do esforço para reduzir sons. Com o novo aparelho, as ondas ficaram, na verdade, mais fortes no destino do que quando foram emitidas, seguindo inaudíveis pela entrada 3.
Oscilações interagindo com ondas sonoras podem ser prejudiciais a alguns sistemas, como motores de avião. A nova máquina poderá ajudar cientistas a estudar a propagação e manipulação de ondas de som, e converter, eventualmente, o processo para ondas eletromagnéticas — guiando-as, poderemos melhorar os sistemas de comunicação por rádio ou radares, por exemplo.
Fonte: ETH Zürich, Nature Communications