تقنية جديدة تستخدم الليزر لنقل رسائل مسموعة لشريحة معينة من الناس . برهن الباحثون أنّ الليزر يمكن أن ينقل رسائل مسموعة لشخص ما دون أي نوع من معدات الاستقبال ، ويمكن الاستفادة من خاصية إرسال الإشارات الصوتية خلال الهواء في التواصل عبر الغرف الصاخبة أو في تحذير الأفراد من موقف خطر كوجود شخص مسلح . نشر الباحثون في مختبر لينكولن التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا تقريرًا في الصحيفة العلمية المهتمة بالبصريات (Journal Optics Letters) الصادرة عن (المجتمع البصري – The Optical Society OSA) عن استخدام طريقتين مختلفتين تعتمدان على تقنية الليزر لنقل الصوت النغمات والموسيقى والخطابات المسجلة بصوت حواري.
قال تشارلز م. وين (Charles M. Wynn) رئيس فريق البحث: «يمكن استخدام نظامنا هذا لتوجيه المعلومات من مسافة بعيدة نحو أذن أحدهم بصورة مباشرة. إنه النظام الأول من نوعه الذي يستخدم أشعة ليزر آمنة تمامًا للعيون والجلد، لترجمة إشارة مسموعة بالنسبة لشخص معين في أي محيط كان».
الليزر
تكوين الصوت من الهواء
يعتمد هذا النظام الجديد على تقنية (التأثير الضوء صوتي – Photoacoustic effect)، التي تحدث عندما تُشكِّل المادة موجات صوتية بعد امتصاصها للضوء، واستخدم الباحثون في هذه الحالة بخار الماء الموجود في الهواء لامتصاص الضوء وتكوين الصوت.
قال وين: «يمكن أن يحدث هذا حتى في الظروف الجافة نسبيًا بسبب الوجود الدائم تقريبًا للماء في الهواء بكميات قليلة، خصوصًا حول الناس. وجدنا أننا لا نحتاج الكثير من الماء إذا استخدمنا الطول الموجي لشعاع الليزر الذي يُمتص بقوة بواسطة الماء، وكان هذا المفتاح الأساسي؛ لأن الامتصاص الأقوى يكوّن المزيد من الصوت».
استُلهِمت إحدى طرق النقل الصوتي الجديدة من تقنية تعرف بـ (التحليل الطيفي الديناميكي الضوء صوتي – Dynamic Photoacoustic Spectroscopy DAPS) التي طورها الباحثون سابقًا لأغراض التحليل الكيميائي، إذ اكتشف الباحثون من عملهم السابق أنّ تمرير شعاع الليزر بسرعة مساوية لسرعة الصوت يمكن أن يحسن التحليل الكيميائي.
يقول رايان م. سولينبرغر (Ryan M. Sullenberger)، المؤلف الأول لورقة البحث: «سرعة الصوت سرعة مميزة جدًا عند العمل معها؛ إذ نلاحظ في هذا البحث أن تمرير شعاع الليزر بسرعة مساوية لسرعة الصوت وبطول موجي ممتص من الماء يمكن الاستفادة منه كطريقة فعالة لتكوين الصوت».
غيّر الباحثون أطوال الليزر لترميز الترددات المختلفة أو الإشارات المسموعة في الضوء اعتمادًا على النظام الخاص بـDAPS . إحدى الجوانب المهمة في تقنية المسح الليزري هذه، هي أن الإشارة يمكن سماعها فقط عندما تكون على بعد مسافة معينة من الجهة المُرسِلة، فيمكن إرسالها لفرد معين دون غيره من الأفراد الذين يمر شعاع الضوء من خلالهم، وتطرح التقنية أيضًا احتمالية استهداف الإشارة لعدة أفراد.
التجارب المختبرية
أظهر الباحثون في المختبر أن المعدات التجارية المتاحة يمكن أن تنقل الصوت لشخص معين على بعد أكثر من 2.5 متر وبشدة صوتية مقدارها 60 ديسيبل (وحدة قياس شدة الضوء) باستخدام تقنية المسح الليزري، واعتقدوا أنّ النظام يمكن تطويره ليشمل مسافات أطول. اختبر الباحثون أيضًا طريقة نقل ضوء-صوتية تقليدية لا تتطلب المسح الليزري أو ترميز الإشارة الصوتية، وذلك عبر تعديل طاقة شعاع الليزر.
قال سولينبرغر: «يوجد بعض التفاضل بين هاتين التقنيتين، فطريقة النقل الضوء-صوتية التقليدية توفر صوتًا أكثر دقة، بينما توفر طريقة المسح الليزري صوتًا أكثر صخبًا».
يخطط الباحثون مستقبلًا لشرح هذه الظواهر عمليًا في الهواء الطلق على نطاق أوسع، يقول سولينبرغر: «نأمل أن تصبح هذه التقنية تجارية في نهاية المطاف، هناك الكثير من الاحتمالات المشوقة، ونريد أن نطور تقنيات التواصل بطرق مفيدة».
ترجمة: رياض شهاب
تدقيق: صهيب الأغبري
اقرأ أيضًا:
التشكل الصوتي … اختراع المادة الخارقة
بإمكاننا استخدام الليزر لجذب انتباه الفضائيين نحو الأرض
كيف يمكن للتحديق في شعاع مؤشر الليزر أن يؤذي عينيك؟
هل يمكن تصنيع سلاح باستخدام الصوت؟
