Doorbraak: audioberichten versturen met lasers

Laurien Onderwater

2019-01-25 12:59:52

lasers audioberichten

Met behulp van lasers is een groep onderzoekers erin geslaagd om een geluidsfragment van de ene naar de andere kant van de kamer te sturen zonder ontvanger.

Als we iemand even willen spreken, dan bellen we diegene, laten we een voicemail achter of maken we gebruik van de audiofunctie van WhatsApp. Maar nu hebben wetenschappers van het MIT een compleet andere manier ontwikkeld om een audioboodschap naar een persoon versturen. Ze maakten gebruik van lasers om een audioberichtje naar iemand te versturen. En dat is een primeur.

Lees ook:

Foto-akoestisch effect

De techniek is gebaseerd op het fotoakoestisch effect, waarbij een materiaal geluidsgolven afgeeft als gevolg van het absorberen van licht. (Fotoakoestiek is het verschijnsel waarbij opwarming geluid veroorzaakt.) Dit effect werd eind negentiende eeuw al onderzocht door Alexander Graham Bell (de man die onterecht de geschiedenis in is gegaan als de uitvinder van de telefoon) als een middel voor langeafstandscommunicatie. Helaas was de technologie in die tijd niet toereikend om er echt iets van te maken.

Het grootste probleem waar Bell mee kampte, was dat er geen lichtbronnen waren intens genoeg om berichten te verzenden, noch ontvangers die gevoelig genoeg waren om ze op te pikken. De MIT-onderzoekers hebben dit opgelost door gebruik te maken van zeer krachtige lichtbronnen: lasers.

Met behulp van een specifieke golflengte konden de onderzoekers water in de lucht gebruiken als de ‘ontvanger’ om het licht te absorberen en als reactie daarop geluidsgolven uit te zenden. De luchtvochtigheid hoeft daarvoor niet ontzettend hoog te zijn; er is immers altijd waterdamp in de lucht.

Geheime boodschap

Een audiobericht kan op twee verschillende manier worden verstuurd. De eerste manier staat bekend als dynamische fotoakoestische spectroscopie, een moeilijk woord voor een laserstraal uitzenden met de snelheid van het geluid op een golflengte die wordt geabsorbeerd door water.

Door de lengte van de laserbewegingen te veranderen, kunnen de onderzoekers verschillende frequenties – of hoorbare toonhoogten – in het licht coderen. Het bijzondere aan deze techniek is dat het signaal alleen op een bepaalde afstand van de zender is te horen. Dit betekent dat een bericht kan worden verzonden naar één gericht persoon. De boodschap is niet te horen door iemand die toevallig door of langs de laserstraal loopt.

Met behulp van deze methode kon het MIT-team een bericht met een geluidssterkte van 60 decibel verzenden naar een persoon die zich op meer dan 2,5 meter afstand bevond. Maar volgens de wetenschappers kan deze afstand nog groter.

De tweede methode is de traditionele fotoakoestische methode. Hij creëert verschillende geluiden door de kracht van de laserstraal aan te passen. Beide methodes hebben een groot pluspunt ten opzichte van elkaar. De traditionele methode voor fotoakoestiek produceert geluid met een hogere betrouwbaarheid, terwijl de andere techniek voor luidere (meer decibel) audioberichten zorgt.

Het team is nu van plan om de techniek geschikt voor buiten te maken en de afstanden waarover de berichten worden verzonden te vergroten.

Bronnen: Optics Letters, The Optical Society of America, New Atlas

Beeld: Massachusetts Institute of Technology’s Lincoln Laboratory

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Bestel dan hier ons nieuwste nummer. Abonnee worden? Dat kan hier!







De nieuwste editie

ook online te bestellen

Nummer 12




Meer Nieuws