Wednesday, October 21, 2015

El hombre que oye el wifi

Fuente: New Scientist, número 2995
Publicado el 12 de noviembre 2014.
Por Frank Swain

Frank Swain ha estado quedándose sordo desde sus años veinte. Ahora ha invadido su audición para que poder escuchar los datos que nos rodean.

Escuchando
(Imagen: David Stock de New Scientist)

Estoy caminando por mi vecindario en el norte de Londres en un día inusualmente cálido a finales de otoño. Puedo oír a los pájaros gorgeando en los árboles, el tráfico rondando las carreteras secundarias, los niños jugando en los jardines y las conexiónes de Wi-Fi escapando de sus hogares. Junto a los sonidos familiares de la vida suburbana, es de alguna manera incongruente y adecuado al mismo tiempo.

Al acercarme a la estación de metro de Turnpike Lane y desciendo a la plataforma subterránea, cojo el gorjeo ahora familiar del Wi-Fi público, así como la red para el personal al lado. A bordo del tren, estos sonidos se reducen al silencio, al introducirnos en los túneles que conducen al centro de Londres.

He podido escuchar estas transmisiones desde la semana pasada. Este no fue el resultado de una mutación repentina o años de meditación trascendental, sino de una actualización de mis audífonos. Con una donación de Nesta, la caridad innovativa del Reino Unido, el artista sonoro Daniel Jones y yo construimos los Phantom Terrains (Terrenos Fantasma), una herramienta experimental para hacer los campos de Wi-Fi audible.

Nuestro mundo moderno está impregnado de datos. Desde que las torres de radio empezaron a trepar sobre pueblos y ciudades en el siglo XX, el aire se ha enrarecido con la comunicación inalámbrica, plataforma en la que la radio, la televisión, los teléfonos celulares, las emisiones por satélite, el Wi-Fi, el GPS, los controles remotos y cientos de otras tecnologías confian. Y, sin embargo, a pesar de que la comunicación inalámbrica se convirtirtiera en una presencia ubicua en la vida moderna, la infraestructura subyacente se ha mantenido en gran parte invisible.

Todos los días, lo utilizamos para leer las noticias, chatear con amigos, navegar a través de las ciudades, publicar fotos a nuestras redes sociales y pedir ayuda. Estos sistemas constituyen una parte enorme e integral de nuestras vidas, pero las señales que los apoyan siguen siendo intangibles. Si alguna vez ha vagado en círculos para encontrar una señal de su teléfono móvil, usted sabrá lo que quiero decir.

Phantom Terrains abre la puerta a este mundo en un grado pequeño al sintonizar estos campos. Correr en un iPhone alterado, el software usa el sensor incorporado de Wi-Fi para recoger información acerca de los campos cercanos: nombre del router, intensidad de la señal, la codificación y la distancia. Esto no fue fácil. Resmas de variables crípticas y valores numéricos tuvieron que ser decodificados cambiando la configuración de nuestro router de prueba y observando de los efectos.

"En una calle muy transitada, podemos ver más de un centenar de puntos de acceso inalámbricos independientes dentro de alcance de la señal", dice Jones. La fuerza de la señal, la dirección, el nombre y el nivel de seguridad de éstas se traducen en un flujo de audio compuesto por una capa de primer plano y otra de fondo: las señales distantes hacen clic y pop como un contador Geiger, mientras que la más fuerte brama su ID de red como una melodía cíclica. Este audio se transmite constantemente a un par de audífonos donados por el desarrollador estadounidense Starkey. La capa extra de sonido se mezcla con la salida normal de los audífonos; simplemente se convierte en parte de mi paisaje sonoro. Siempre y cuando lleve mi teléfono conmigo, seré capaz de oír Wi-Fi.

"Las señales distantes hacen clic como un contador Geiger, mientras que la más fuerte brama en una melodía cíclica"


Paisaje sonoro silencioso

Desde el ruido de Oxford Circus, voy en camino al silencio cerrado de una cabina anecoica en Harley Street. He pasado mucho tiempo en ellas desde 2012, cuando me diagnosticaron por primera vez con pérdida de audición. Me he estado quedando sordo desde mis años veinte, y hace dos años recibí audífonos que inmediatamente regresaron el sonido que faltaba a mis oídos, aunque le tomó un poco a mi cerebro para entenderlo.

Recrear la audición es una tarea increíblemente difícil. A diferencia de las gafas, que simplemente enfocan el mundo, los audífonos digitales se esfuerzan por recrear el paisaje sonoro, amplificando el sonido útil y suprimiendo el ruido. Como esto cambia cada segundo, diferenciar uno del otro requiere una gran cantidad de programación.

En esencia, estoy escuchando la interpretación computarizada del paisaje sonoro, muy adaptada a lo que la máquina pensaría que necesito escuchar. Estoy intrigado por ver hasta qué punto esta editorialización de mi audición puede llegar. Si tengo que pasar mi vida escuchando una versión interpretativa del mundo, ¿qué elementos podría yo agregar? Los datos que me rodean parecen ser un buen lugar para empezar.

Mapeando campos digitales no es una idea nueva. En la Pintura de Luz WiFi de Timo Arnall, el artista y sus colaboradores construyeron una barra de LEDs que se ilumina cuando se expone a las señales digitales, y la llevó a través de la ciudad por la noche. Las topografías de las redes inalámbricas aparecen en fotografías de larga exposición como una cinta azul fantasmal que crece y mengua a la intensidad de las señales cercanas, que revela el panorama digital.

Esta imagen muestra las redes inalámbricas oídas por Frank al caminar a través del área de Camberwell Green en el sur de Londres. Su ruta exacta se ve como una linea blanca.
1. Las localizaciones de routers individuales se representan con puntos, coloreados de acuerdo al canal en que transmiten.
2. Cada punto está conectado al área en que se puede escuchar por una línea. En áreas baiertas, los routers lejanos se oyen claramente.
3. En una calle angosta, los edificios bloquean las señales de WiFi lejanas.
4. Las zonas sombreadas denotan las redes WiFi más fuertes. Mientras más amplia el área, más fuerte la señal.

El hombre que puede oír Wi-Fi

"Así como la arquitectura de los edificios cercanos da una idea de su origen y propósito, podemos comenzar a entender el mundo social, examinando el paisaje de estas redes", dice Jones. Por ejemplo, mediante la dirección transmitida con la señal Wi-Fi, Phantom Terrains puede rastrear el origen de un router. Encontramos que las áreas residenciales estaban llenos de routers de baja seguridad, mientras que los distritos comerciales tenían routers altamente codificados y un mayor ancho de banda.

A pesar de la información recogida, la mayoría de las personas se resisten a la idea de tener que escuchar el zumbido y el crepitar de los campos invisibles durante todo el día. Durante cuánto tiempo voy a tolerar el ruido adicional en mi paisaje sonoro es algo que queda por ver. Pero hay más en el este proyecto que una crítica a la transparencia digital.

Con el advenimiento de la Internet, nuestro mundo material está cada vez más envuelto en sensores, y es importante pensar en cómo podemos dar sentido a toda esta información. La audición es una plataforma fantástica para interpretar datos continuos dinámicos de amplio espectro.

Su uso en esta forma está siendo ayudada por una revolución de la tecnología de la audición. Los últimos modelos, como la marca Halo utilizado en nuestro proyecto y Linx de ReSound, cuentan con una función especializada Bluetooth de bajo consumo para conectarse a aparatos compatibles. Esto tiene una serie de ventajas inmediatas, como permitir a la gente a afinar sus audífonos utilizando un teléfono inteligente como una interfaz. Más importante, esta conectividad continua hace de los audífonos algo similar a Google Glass - una herramienta conectada que puede transmitir sin problemas datos y audio a tu mundo.

Ya estamos hablando con nuestros ordenadores más, usando asistentes virtuales activadas por voz como Siri de Apple, Cortana de Microsoft y OK Google. Audífonos para llevar siempre que responden, susurrando en nuestro oído como asesores discretos, bien podría hacerse más popular que Google Glass.

"Auriculares que susurran en nuestros oídos como asesores discretos pueden ponerse por delante de Google Glass"

"El mayor desafío es humano", dice Jones. "¿Cómo podemos crear una representación auditiva que es lo suficientemente sofisticada como para expresar la riqueza y complejidad de la infraestructura de una red en constante cambio, pero lo suficientemente discreto para ser superpuesta sobre nuestra experiencia sensorial normal sin ser una distracción?"

Sólo el tiempo dirá si hemos tenido éxito en este sentido. Si lo tenemos, será un paso más para romper esa pantalla de vidrio de las computadoras en que han estado atrapadas durante los últimos 50 años.

Las interfaces auditivas también impulsan un replanteamiento sobre cómo investigamos datos y comunicamos resultados, dejando de lado la naturaleza precisa y discreta de presentación visual en favor de formas complejas y superpuestas. En lugar de navegar el mercado de valores hasta el movimiento de un índice o de otro, por ejemplo un día podríamos escuchar la masa de números variando en tiempo real, con nuestros oídos en sintonía para las melodías discordantes.

En Harley Street, el audiólogo me muestra los resultados gráficos de mis pruebas. La que debe ser una amplia franja azul, significando una buena audición en todos los niveles de volumen y frecuencias de sonido, se estrecha considerablemente, de forma permanente, en un extremo.

Actualmente no existe tratamiento que pueda ampliar este canal, pero la tecnología de asistencia auditiva puede ajustar el volumen y el tono de mi paisaje sonoro para incluir más sonido en el espacio disponible. No hay mucho con qué trabajar, pero espero que pueda inyectar aún más en este angosto espacio, para oír cosas en este mundo que nadie más puede.

Este artículo apareció en la versión impresa bajo el título "Puedo oír Wi-Fi"

Oye aquí lo que Frank oye. 

Monday, October 19, 2015

DARPA busca tratar cuerpos con luz, electricidad, sonido e imanes

Como parte de su programa ElectRx, que busca curar el cuerpo tratándolo como el sistema eléctrico que es, la agencia gubernamental ha otorgado subvenciones a siete equipos.


Por Michael Franco
Traducido por Carlos Chocontá
Publicado el 9 de octubre de 2015



DARPA está buscando tratar las dolencias físicas y psicológicas del cuerpo humano de una nueva y electrizante manera.

Como los robots, los seres humanos dependen de electricidad interna para funcionar. Nuestros sistemas nerviosos más o menos consisten en chispas eléctricas de saltando de un nervio a otro para regular casi todas nuestras funciones vitales. Nuestros cerebros son tormentas eléctricas, nuestros corazones bombean gracias a impulsos eléctricos y nosotros damos sentido a imágenes que entran a través de nuestros ojos a través de un proceso eléctrico.

Por eso tiene sentido que la Agencia de Defensa de Proyectos de Investigación Avanzada (DARPA), una unidad dentro del Departamento de Defensa de Estados Unidos que se centra en la investigación de vanguardia para aplicaciones militares, esté interesada en explorar maneras de tratar el cuerpo humano como el sistema eléctrico que realmente es.

DARPA ha creado una iniciativa llamada Prescripciones Eléctricas o ElectRx, para investigar cómo la luz, las ondas sonoras, los imanes y los pulsos eléctricos externos podrían ayudar a los soldados a sanar. La agencia anunció que otorgará subvenciones para siete equipos diferentes involucrados con el mapeado y el tratamiento de los sistemas eléctricos del cuerpo.

"El sistema nervioso periférico [comunica] una amplia gama de señales sensoriales y motoras que controlan nuestros cambios de estado de salud y de efectos en las funciones del cerebro y de órganos para mantenernos sanos", el director del programa ElectRx, Doug Weber, explicó en un comunicado. Weber es un ingeniero biomédico que anteriormente trabajó como investigador para el Departamento de Asuntos de Veteranos.

"Tenemos la visión de una tecnología que pueda detectar la aparición de una enfermedad y reaccionar automáticamente a restaurar la salud mediante la estimulación de los nervios periféricos para modular las funciones en el cerebro, la médula espinal y los órganos internos."

Cada uno de los equipos elegidos por DARPA investigará una manera diferente de acercarse a la salud y la curación.

Según Spectrum, la revista publicada por el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE), un equipo estará investigando el uso de pulsos de luz para afectar reacciones implicadas en el dolor. Otra utilizará nanopartículas magnéticas para calentar y activar las neuronas. Otro equipo examinará la mecánica de cómo el ultrasonido estimula las neuronas.

"En última instancia, el programa prevé un sistema completo que puede ser probado en ensayos clínicos con humanos destinados a condiciones tales como dolor crónico, enfermedad inflamatoria, estrés postraumático y otras enfermedades que pueden no responder a tratamientos tradicionales", dijo DARPA.

Para ello, parte de la investigación se centrará en entender la inflamación de los intestinos y el cuerpo en general. Otra investigación se centrará en cómo estimular el nervio vago podría "mejorar las respuestas aprendidas de comportamiento que reducen el miedo y la ansiedad cuando se presentan señales traumáticas" y ayudar a tratar el síndrome de estrés post-traumático. El nervio vago es el nervio craneal más largo y ayuda a controlar el sistema nervioso parasimpático, que está implicado en la regulación de nuestro ritmo cardíaco y la actividad en nuestros intestinos.

"El uso del sistema nervioso periférico como un medio para la entrega de la terapia es en gran parte un territorio nuevo y tiene gran potencial para manejar muchas de las condiciones que afectan la disposición de nuestras fuerzas armadas y, en general, la salud de la nación", dijo Weber. "Va a ser un camino emocionante el que sigue."

Wednesday, October 7, 2015

Los primeros animales oían con sus pulmones

CHRISTIAN BECH CHRISTENSEN/AARHUS UNIVERSITY IN DENMARK

La salamandra está dando pistas sobre la audición en los primeros animales terrestres.


Fuente: AAAS
Por Monique Brouillette 
4 de Febrero de 2015
Traducido por Carlos Chocontá

Cuando las primeras criaturas cuadrúpedas salieron del mar hace unos 375 millones de años, la transición no fue suave. No sólo tuvieron que ajustarse a la gravedad y a un ambiente seco, sino también tuvieron que esperar 100 millones de años más para evolucionar un oído completamente funcional. Pero dos nuevos estudios muestran que esas criaturas no eran sordas. En cambio, puede que hayan usado sus pulmones para escuchar.

Los peces oyen fácilmente en el agua, ya que el sonido viaja como onda de vibración que pasa libre hasta su oído interno. Sin embargo si se saca del agua a un pez, la diferencia en la densidad del aire y los tejidos es tan grande que las ondas sonoras se reflejarán, en su mayoría. El oído moderno se adaptó al recibir ondas sonoras mediante una membrana elástica (el tímpano), haciéndola vibrar. pero sin esta adaptación ¿cómo oían los primeros animales terrestres?

Para responder a esta pregunta un equipo de investigadores daneses analizó a uno de los parientes cercanos de las primeras criaturas terrestres que aun existen, el dipnoo africano, o pez pulmonado (Protopterus annectens). Como el nombre sugiere, este pez está equipado con un par de pulmones que respiran aire. Pero como los primeros animales que caminaron en tierra, carece de oído medio. Los investigadores querían determinar si el pez podía sentir ondas de presión sonora en el agua, así que llenaron un tubo largo de metal con agua y colocaron un parlante en un extremo. Ellos reprodujeron sonidos en el tubo en un rango de frecuencias y cuidadosamente pusieron el pez en áreas del tubo donde la presión sonora era alta. Al monitorear el cerebro y la actividad nerviosa auditiva en el pez, los investigadores se sorprendieron al descubrir que el pez podía detectar ondas de presión en frecuencias mayores a 200 Hz.

Los científicos crearon la hipótesis de que los pulmones llenos de aire del pez serían responsables, ya que el aire dentro de ellos responde a ondas móviles de presión. Sin embargo para confirmar esta hipótesis, ellos debían demostrar que el aire en los pulmones vibra en un rango de frecuencias que el sistema auditivo del pez puede detectar. Usando rayos X, lo hicieron, mostrando que los pulmones resonaban a cerca de 300 Hz, ajustándose a la sensibilidad de la audición del pez. Los investigadores también midieron la audición del pez en el aire, y para su sorpresa resultó que el pez no era completamente sordo, ellos reportaron en The Journal of Experimental Biology.

En una segunda investigación, publicada en Proceedings of the Royal Society B, los mismos científicos analizaron salamandras cuyo oído tiene una configuración como la que se encuentra en fósiles de primeros animales terrestres, permitiéndoles encontrar pistas de cómo los primeros cuadrúpedos podrían haber oído. Los oídos de esos animales se parecen a los de las ranas, con ausencia de tímpano pero con huesecillos auditivos internos.

Los investigadores repitieron los experimentos con las salamandras y encontraron que eran capaces de detectar presión sonora a frecuencias mayores a 120 Hz en el agua. Como con el pez, los pulmones de las salamandras vibraron en un rango de frecuencias que podían escuchar. A pesar de tener un oído medio funcional, estos animales sienten la presión sonora mejor que sus predecesores.

Esta investigación demuestra que los primeros animales terrestres "sin adaptación obvia para la audición, sin embargo podían captar ondas sonoras ayudados por una bolsa de aire [como un pulmón]", dice Jennifer Clark, paleontóloga de la Universidad de Cambridge en el Reino Unido, quien no estuvo involucrada en el trabajo.

Juntos, estos resultados sugieren que los primero animales terrestres podrían haber sido capaces de oír sonidos cuando se asomaron a tierra firme, ayudados por sus pulmones recientemente formados. "Los pulmones empezaron a aparecer en peces en el agua cuando ellos desarrollaron respiración de aire en respuesta a los bajos niveles de oxigeno en el agua hace 350 a 400 millones de años" dice el autor del estudio Peter Madsen, biólogo de Aarhus University en Dinamarca. El dice que cualquier animal con pulmones llenos de aire que vibra en respuesta a ondas de presión "oirá presión en el agua lo quiera o no". Mas aún, la audición aérea de los dipnoi y las salamandras sugiere que los primero animales terrestres oían lo suficientemente bien en el aire para proveer un paso evolutivo hacia el oído medio.

Tuesday, October 6, 2015

El profesor inglés que persigue los sonidos extraños

El canto de la dunas de California y un disparo en un tanque de combustible en Escocia; esos son algunos de los sonidos que el profesor inglés Trevor Cox ha recolectado en sus viajes.

Fuente: HD
Texto: Dan Augustsson
Publicado en octubre 1 de 2015
Traducido por Carlos Chocontá

Trevor Cox en la relativamente tranquila playa de Bastad



Normalmente, el es un profesor de acústica en la Universidad de Salford en las afueras de Manchester. Ahora Trevor Cox está en Bastad para participar en EIAS 2015, una conferencia en acústica de interiores con unos doscientos participantes.

Hace dos años publicó su libro "El país de las maravillas sonoras (Sonic Wonderland)" , el cual describe sus aventuras por las maravillas acústicas del mundo.

En su presentación en Bastad, el habló de edificios que se considera que tienen acústica perfecta, pero eso tiene grandes fallas. Por ejemplo, el Tabernáculo en Salt Lake City (Estados Unidos), donde un susurro puede ser oído a través del edificio.

- En las guías turísticas, dice que tiene la acústica más bella del mundo. Pero si se mira el edificio desde una perspectiva del diseño, el sonido en el cuarto es muy desigual. Entonces, ¿porqué la acústica es tan legendaria, si el diseño tiene fallas? Ellos creen que era increíble que el sonido pudiese viajar de un extremo del cuarto al otro, pero no pensaron en la gente en el cuarto, dice Trevor Cox.

Cuando se le pregunta qué es el sonido, el responde con un refrán clásico: Si un árbol cae en el bosque y nadie escucha, ¿hay un sonido?

- Si es verdad o no, depende de si se cree que el sonido necesita una audiencia. Definitivamente hay una onda sonora cuando el árbol cae, pero ¿alguien debe recibir el sonido? Todo depende en si se considera el sonido como un asunto físico o una percepción, dice Trevor Cox.

El tuvo la idea de coleccionar maravillas sonoras al leer guías turísticas, las cuales pensó eran casi exclusivamente sobre vistas hermosas y arquitectura y muy poco sobre sonido. Así que el buscó los sonidos y lugares que parecían increíbles, los visitó y grabó.

- Algunos ya los conocía, como las dunas cantoras. Charles Darwin escribió sobre ellas hace unos siglos, pero son mas bien únicas. Por eso las grabé en el desierto de Mojave al suroeste de los Estados Unidos.

Cuando Trevor Cox hizo la investigación para su libro, el tuvo la oportunidad de romper el récord del eco más largo. El encontró un lugar adecuado en el norte de Escocia, en un viejo depósito de combustible de la segunda guerra mundial, construido en una colina para proteger el combustible de bombas alemanas.

- Allí hay reverberaciones mucho más largas que cualquier otra medida anterior. Usé un disparo para medirla, y rompí el récord mundial, después de revisar que el combustible no se encendería, dice riendo Trevor Cox.

Los sonidos más extraños que conoce son de las aves australianas. Los machos crean sus sonidos de los sonidos que tienen alrededor, de otras aves o vocalizando sierras, cámaras y alamas de auto.

¿Hay algún lugar silencioso en el mundo?

- He oído el silencio de muchos lugares. El silencio completo no se puede alcanzar, porque siempre se oyen los sonidos del cuerpo propio. pero si se quiere decir silencio, donde ningún sonido irá por el canal auditivo, hay varios lugares de Suecia. Probablemente se puedan encontrar lugares salvaje durante el invierno donde hay muchos pájaros e insectos, y no hay viento.

¿Cuál es su sonido favorito?

- Oír a mis hijos jugar. Ahora son casi adultos, pero cuando tenían entre tres y cinco años y jugaban con amigos, balbuceando inconscientemente entre ellos y consigo mismo cuando hacen cosas. Es un sonido mágico.

Trevor Cox. 

Edad: 48
Ocupación: Profesor en la Universidad de Salford, Manchester.
Familia: Esposa y dos hijos.
Intereses, aparte del sonido: el ciclismo y tocar saxofón. "Intenté tocar el el depósito de combustible. Las notas que se tocaban seguían y seguían, sin desaparecer. Es un desafío musical saber qué tocar cuando las notas que se han tocado no han desaparecido. Tal vez no tengo el talento suficiente pero lo intenté de todas maneras."
En https://soundcloud.com/sonicwonderland es posible escuchar algunas de las grabaciones de Trevor Cox, incluyendo las dunas cantoras y el eco más largo del mundo.

Friday, October 2, 2015

El túnel de sonido de una vía ofrece nueva forma de controlar ondas acusticas

Fuente: Phys.org
Traducido por Carlos Chocontá

(a) los dos metamateriales acústicos tienen diferentes patrones de canales, los cuales son colocados en lados diferentes del túnel de manera que puedan afectar las ondas de manera diferente dependiendo de cual dirección vienen. (b) y (c) Fotografías del tunel abierto. Crédito: Zhu, y otros. ©2015 AIP Publishing  

Científicos han diseñado y construido un túnel acústico de una vía que permite al sonido atravesarlo en una sola dirección, bloqueando su paso en dirección opuesta. El túnel es completamente abierto a la luz y el calor, los cuales pueden pasar en ambas direcciones, pero las ondas sonoras son bloqueadas en una dirección debido a metamateriales acústicos colocados a los lados del túnel. El tunel acústico de una vía tiene usos potenciales en ventanas antiruido y ductos de ventilación, así como en ultrasonido de uso médico.

Los investigadores Yi-Fan Zhu, Xin-Ye Zou, Bin Liang y Jian-Chun Cheng, de Nanjing University en China, han publicado una investigación sobre el tunel acústico de una vía en una edición reciente de Applied Physics Letters.

"Se cree que los dispositivos acústicos de una vía tienen implicaciones profundas en varias situaciones al romper el concepto tradicional de que el sonido siempre se propaga simétricamente en un camino dado." Liang dijo a Phys.org, notando algo de su trabajo anterior aquí, aquí y aquí. "El logro de un túnel acústico de una vía va más allá de simplemente romper con esa limitación, y permite la manipulación acústica de una vía cuando el camino acústico se mantiene totalmente abierto a otros fenómenos. Previmos nuestro diseño con capacidades y tonabilidad innovadores para ofrecer mayores posibilidades de diseño, y hay posibilidades prometedoras de aplicación en varios escenarios donde se requiere manipulación especial del sonido."

El nuevo túnel aprovecha las extraordinarias capacidades reflexivas de metamateriales acústicos recientemente desarrollados, que fuerzan las ondas sonoras que vienen de cierta dirección a hacer un giro de 180 grados en el túnel (de 10 cm de ancho), para salir por donde entraron. Con posicionamiento estratégico de dos metamateriales acústicos con propiedades reflexivas diferentes a lo largo del interior del túnel, los investigadores pudieron manipular asimétricamente las ondas sonoras, de manera que sólo aquellas viajando en una dirección se reflejaran, mientras que aquellas viajando en dirección opuesta pueden pasar.

(Arriba) Cuando una onda acústica entra por el lado con "metamaterial acústico 1" (AM1), hace un giro de 180 grados y se refleja de regreso, mientras la mayor parte de una onda acústica viajando del otro lado con "metamaterial acústico 2" (AM2) puede pasar.  (Abajo) Simulación de patrones de campo acústico para la dirección negativa (ND) que no permite paso de onda acústica y dirección positiva (PD). Crédito: Zhu, y otros. ©2015 AIP Publishing

Los investigadores imprimieron los metamateriales acústicos usando un impresora 3D con plástico ABS (acrilonitrilo butadieno estireno), el cual es el mismo material para hacer piezas de Lego. Luego, ellos crearon múltiples surcos diminutos en los dos metamateriales con diferentes periodos de surco (0.84 cm y 2.36 cm), los cuales le dieron diferentes propiedades reflexivas. Los diseños de surcos creados afectan las ondas sonoras diferentemente dependiendo de cual dirección provienen, lo que finalmente lleva a la manipulación asimétrica y transmisión de una vía.

Aunque otros métodos han sido desarrollados para el control unidireccional del sonido, todos los diseños previos han dependido en materiales voluminosos. El problema de esos materiales voluminosos es que bloquean parcialmente el túnel, de manera que no está completamente abierto a otros fenómenos, como la luz y el calor.

Como el nuevo túnel permite a la luz y el calor pasar libremente en ambas direcciones mientras se bloquea la transmisión de sonido en una dirección, esto podría llevar a la creación de ventanas antiruido que sean transparentes y ventiladas, y puede inspirar la investigación del control unidireccional de otros tipos de ondas.

"El túnel acústico de una vía también puede permitir la aparición de dispositivos conceptuales como nuevos canales de ventilación que bloqueen el sonido desde un lado pero permitan el paso libre de flujo de aire o calor, o servirá como bloque de construcción de sistemas más complejos que reduzcan la onda reflejada pero no permitan el paso de otros objetos, lo cual puede encontrar muchas aplicaciones en los campos de control de ruido o de imágenes o tratamientos biomédicos, etc.", dijo Liang.

En el futuro, los investigadores planean mejorar el desempeño del tunel de una vía , por ejemplo mediante aumento de la eficiencia y ampliación del ancho de banda. Ellos también quieren crear métodos de manipulación del sonido en formas aún más innovadoras, más allá de la manipulación en una vía demostrada en su actual trabajo, mientras se mantiene el camino acústico completamente abierto.

Explore más: Nuevo dispositivo con metamateriales enfoca ondas sonoras como un lente de cámara.

Más información: Yi-Fan Zhu, y otros. "Acoustic one-way open tunnel by using metasurface." Applied Physics Letters. DOI: 10.1063/1.4930300
Revista de referencia: Applied Physics Letters