Científicos logran lo que parecía imposible: transmitir sonido en el vacío
Las leyes de la física fueron desafiadas. Donde podría no oírse nada, consiguen reproducir ondas sonoras, con un ingenioso método.
En el espacio interestelar no se oyen sonidos. Los estallidos en medio de galaxias lejanas, en algunas películas de ciencia ficción, como Star Wars, no se podrían escuchar. Y es porque en medio del vacío —en este caso, con cuerpos muy alejados unos de otros— las ondas sonoras no se transmiten.
Para que ondas de sonido puedan detectarse es necesario que sean transmitidas a través de vibraciones, desde un punto a otro en un medio físico, como la atmósfera, el océano o simplemente un objeto. El vacío, por su lado, consiste en la ausencia de materia en un lugar determinado. Ante la falta de elementos por donde transiten las vibraciones sonoras, no se oye nada. Sin embargo, físicos finlandeses descubrieron una ingeniosa forma para irrumpir esta condición.
El sonido viaja a una velocidad de 343.2 m por segundo en la atmósfera terrestre. Foto: difusión
¿Cómo transmitir sonido en el vacío?
El estudio, que describe cómo podría transmitirse sonido en el vacío, fue publicado en la revista Nature y parte de la premisa de que, pese a que las ondas acústicas no se transmiten en ausencia de materia, las vibraciones de núcleos atómicos sí pueden propagarse a través de interacciones eléctricas en un espacio así.
Esquema del sistema en estudio. Foto: Nature
En ese marco, se planteó la posibilidad de crear una especie de túnel que permita la transmisión de vibraciones de sonidos —conocidas como fonones acústicos —en escalas nanométricas (mil millones de veces menores a un metro) a incluso más pequeñas, partiendo desde un material sólido que permita el desplazamiento de las ondas sonoras.
La opción que hallaron los científicos fue el uso de cristales piezoeléctricos. Este tipo de material permite que una onda acústica que sale de su superficie sólida extienda un campo eléctrico evanescente en el vacío hasta donde se ubica otro cristal idéntico. Con ello, se genera un túnel de sonidos que decaen mientras se emiten.
“Lo que hace que esta tunelización de ondas acústicas mediadas piezoeléctricamente sea particularmente atractiva es su escala de longitud: no está fijada para estar en la nanoescala, sino que opera en la escala de longitud de onda típicamente mucho más grande definida por la frecuencia”, indica la publicación. En ese sentido, detallan que para este estudio se usaron frecuencias de gigahercios y el sonido viajó a través del espacio vacío a distancias de varios micrómetros (un orden inferior a los milímetros).
Los cristales piezoeléctricos poseen polarización eléctrica en sus masas. Foto: Beijing ultrasonic
¿Para qué puede servir este hallazgo?
Según la publicación, este descubrimiento podría ser utilizado en áreas de aplicación relacionadas a fonones, como en el desarrollo de teléfonos inteligentes, el control de transporte de calor y ciencias de información cuántica.
