As ondas sonoras nem sempre atingem nossos ouvidos diretamente – elas também podem ricochetear em outros objetos e nas paredes do espaço em que estamos. É por isso que ouvir uma banda tocando em uma catedral cavernosa é uma experiência diferente de ouvir em um pequeno clube de música.
Agora, os cientistas desenvolveram uma técnica para “camuflar” o impacto que os objetos têm nos campos acústicos, para que as ondas sonoras não pareçam atingi-los ou refleti-los. Com efeito, esses objetos podem se tornar invisíveis no que diz respeito à acústica.
Ele funciona usando um anel externo de microfones (usados como sensores de áudio) e um anel interno de alto-falantes (usados como fontes de áudio). Ao analisar as ondas sonoras captadas pelos microfones, um computador direciona os alto-falantes para ajustar instantaneamente o campo acústico para que ele se comporte como se o objeto oculto não estivesse lá.
“Isso abre direções de pesquisa anteriormente inacessíveis e facilita aplicações práticas, incluindo acústica arquitetônica, educação e furtividade”, explicam os pesquisadores em seu artigo.
A ideia de ocultar objetos acusticamente não é em si nova – também foi experimentada com o que são conhecidos como metamateriais, projetados para absorver todas as ondas sonoras conforme chegam à superfície. No entanto, esta é uma abordagem passiva e bastante inflexível que só funciona em uma faixa limitada de frequências.
Com esta nova abordagem em tempo real, há muito mais versatilidade em fazer objetos desaparecerem – e pode até funcionar ao contrário também, para fazer parecer que um objeto inexistente está ocupando espaço na sala (holografia )
O que é chamado de field-programmable gate arrays (FPGAs) – circuitos integrados que podem ser codificados de forma personalizada – para garantir que as saídas da fonte de áudio sejam capazes de responder às saídas dos alto-falantes de áudio virtualmente sem nenhum atraso.
Até agora, os pesquisadores conseguiram fazer seu sistema funcionar para objetos 2D de até 12 centímetros (4,7 polegadas) de tamanho. Com um estudo mais aprofundado, a equipe espera ser capaz de dimensionar as técnicas para trabalhar com objetos 3D que podem ser muito maiores em tamanho. Além do mais, ele já está funcionando em uma ampla faixa de frequência.
“Nossas instalações nos permitem manipular o campo acústico em uma faixa de frequência de mais de três oitavas e meia”, disse o geofísico Johan Robertsson da ETH Zurique, na Suíça.
A tecnologia poderia ser bem utilizada em qualquer campo onde as ondas sonoras são registradas e analisadas – o que cobre uma ampla gama de aplicações científicas, como o estudo de estruturas subterrâneas.
Mais adiante, os pesquisadores esperam que um sistema como este funcione embaixo d’água também, onde a acústica é significativamente diferente. Novamente, qualquer tipo de processo de varredura de onda sonora em que objetos existentes precisem ser ocultados ou objetos virtuais precisem ser colocados pode se beneficiar.
Esta nova pesquisa é mais uma demonstração da incrível paciência de muitos cientistas também, com a base inicial para o manto acústico desenvolvido há muitos anos, como explica o geocientista matemático Andrew Curtis da Universidade de Edimburgo, no Reino Unido.
“Essa colaboração começou há 15 anos, quando a teoria subjacente foi desenvolvida, o que ilustra a natureza de longo prazo dos projetos científicos”, diz Curtis.
Publicado em 15/09/2021 20h02
Artigo original:
Estudo original: