Un’innovativa tecnologia per l’audio
Immagina di poter ascoltare la tua musica preferita senza dover indossare cuffie, con il suono che sembra emergere magicamente nell’aria, udibile solo da te e non da chi ti circonda. Questo scenario, che potrebbe sembrare frutto della fantasia, è diventato realtà grazie a un gruppo di ricercatori della Pennsylvania State University. Questi scienziati hanno messo a punto una tecnologia in grado di creare delle “enclavi sonore”, ovvero zone specifiche in cui due fasci ultrasonici si intersecano, generando suoni percepibili esclusivamente in determinati punti dello spazio.
Questa innovazione è stata recentemente pubblicata sulle pagine di Proceedings of the National Academy of Sciences USA e promette di trasformare radicalmente l’esperienza audio, eliminando la necessità di dispositivi ingombranti e offrendo un’alternativa invisibile rispetto alle soluzioni tradizionali.
Il principio delle onde ultrasoniche
Il principio delle onde ultrasoniche. La tecnologia all’avanguardia si basa sull’interazione calibrata di due fasci ultrasonici, che sono normalmente impercettibili all’orecchio umano. Questi fasci vengono piegati attorno agli ostacoli presenti nell’aria fino a confluire in un punto preciso, dove il suono diventa udibile. Per sostituire i dispositivi audio attuali, è fondamentale che il suono venga diretto con estrema precisione verso i nostri padiglioni auricolari.
Gli ultrasuoni operano a frequenze superiori ai 20 kilohertz, un valore che supera la soglia massima dell’udito umano, e sono già impiegati in ambito medico. La vera novità del team guidato dal professor Yun Jing, esperto di acustica, risiede nella combinazione di fasci ultrasonici con materiali stampati in 3D, in grado di modellare le onde sonore. Questo approccio consente loro di congiungersi nel punto d’intersezione, creando così enclavi sonore senza la necessità di cuffie o altoparlanti convenzionali.
Un test di successo
Un test di successo. Per dimostrare l’efficacia della loro invenzione, i ricercatori hanno posizionato due emettitori di ultrasuoni, ciascuno largo poco più di quindici centimetri e rivestito con materiali metamateriali speciali, dietro la testa di un manichino. Quando un fascio piegato verso destra si incrociava con uno piegato verso sinistra, le onde ultrasoniche interferivano tra loro, generando una traccia sonora udibile di 500 hertz.
Durante il test, i ricercatori hanno riprodotto il celebre coro Hallelujah dal Messiah di Friedrich Händel, creando una zona d’ascolto invisibile e perfettamente localizzata. Sebbene la qualità audio necessiti di ulteriori miglioramenti, il livello di pressione sonora generato dalle onde è risultato ben al di sotto dei limiti di sicurezza stabiliti dalla FDA (Food and Drug Administration) statunitense, rendendo questa tecnologia promettente per un utilizzo futuro.
Un futuro senza fili
Un futuro senza fili. Le potenzialità di questa straordinaria invenzione sono molteplici: dall’intrattenimento domestico, dove ogni spettatore potrebbe godere della propria esperienza audio senza disturbare gli altri, fino all’automotive, creando zone di ascolto distinte per guidatore e passeggeri.
Il professor Jing prevede di perfezionare la tecnologia utilizzando algoritmi di machine learning, con l’obiettivo di migliorare la qualità del suono e ampliare le possibilità di applicazione. Anche se la strada per una diffusione su larga scala è ancora lunga, un’innovazione di questo tipo apre le porte a un futuro in cui il suono sarà percepito quasi come per magia, liberando le nostre orecchie da dispositivi e accessori oggi considerati indispensabili, ma che potrebbero presto essere etichettati come vintage dalle nuove generazioni.