Científicos han demostrado que un láser puede transmitir un mensaje audible a una persona sin la necesidad de ningún tipo de equipo receptor. La capacidad de enviar señales de audio altamente dirigidas por el aire podría usarse para comunicarse a través de ambientes ruidosos o advertir a las personas de una situación peligrosa de forma directa.

Los investigadores del Lincoln Laboratory del MIT publicaron su investigación el revista Optics Letters de la OSA, donde muestran cómo utilizan dos métodos basados en láser para transmitir varios tonos, música y voz grabada en un volumen conversacional.

“Nuestro sistema se puede usar a cierta distancia para transmitir información directamente al oído de una persona. Es el primer sistema que utiliza láseres, que son completamente seguros para los ojos y la piel, para localizar una señal audible para una persona en particular en cualquier entorno”, declaró el líder del equipo de investigación Charles M. Wynn.

Creando sonido desde el aire

Este nuevo enfoque se basa en los efectos fotoacústicos, producidos cuando un material foma ondas de sonido después de absorber la luz. En este caso, los investigadores utilizaron vapor de agua en el aire para absorber la luz y crear el sonido.

“Esto puede funcionar incluso en condiciones relativamente secas porque casi siempre hay un poco de agua en el aire, especialmente alrededor de la gente. Descubrimos que no necesitamos mucha agua si utilizamos una longitud de onda del láser que es fuertemente absorbida por el agua. Esto fue clave ya que una absorción mayor conduce a más sonido” explica Wynn.

Uno de los nuevos métodos de transmisión de sonido surgió de una técnica denominada como espectroscopía fotoacústica dinámica ( Dynamic PhotoAcoustic Spectroscopy – DPAS), que los investigadores desarrollaron previamente para la detección química. En el trabajo anterior, descubrieron que escanear, o barrer, un rayo láser a la velocidad del sonido podría mejorar la detección química.

“La velocidad del sonido es una velocidad muy especial para trabajar. En este nuevo documento, mostramos que barrer un rayo láser a la velocidad del sonido a una longitud de onda absorbida por el agua se puede utilizar como una forma eficiente de crear sonido” dijo Ryan M. Sullenberger, primer autor del artículo.

Para el enfoque relacionado con DPAS, los investigadores cambian la longitud de onda de los barridos láser para codificar diferentes frecuencias, o tonos audibles, en la luz. Un aspecto único de esta técnica es que la señal solo puede escucharse a cierta distancia del transmisor. Esto significa que se podrían enviar un mensaje a un individuo, en lugar de a todas las personas por las que cruza el haz de luz. También abre la posibilidad de dirigir un mensaje a múltiples personas.

Pruebas en laboratorio

En el laboratorio, los investigadores demostraron que el equipo disponible comercialmente podía transmitir el sonido a una persona a más de 2,5 metros de distancia a 60 decibeles utilizando la técnica de barrido láser. Creen que el sistema podría escalarse fácilmente hasta distancias más largas. También probaron un método fotoacústico tradicional que no requiere el barrido del láser y codifica el mensaje de audio mediante la modulación de la potencia del rayo láser.

«Hay soluciones de compromiso entre las dos técnicas», dijo Sullenberger. «El método tradicional de fotoacústica proporciona sonido con mayor fidelidad, mientras que el barrido con láser proporciona sonido con un sonido más alto».

Ahora, los investigadores planean demostrar los métodos al aire libre a distancias más largas. «Esperamos que esto se convierta en una tecnología comercial», dijo Sullenberger. «Hay muchas posibilidades interesantes y queremos desarrollar la tecnología de comunicación de manera que sea útil».