Představte si tu možnost, dostávat signály přímo až k uchu, aniž by je mohl zaznamenat někdo jiný v okolí. S unikátním laserovým systémem přišli vědci z Massachusettského technologického institutu (MIT).

Výhodou je, že uživatel nepotřebuje mít u sebe žádné zařízení či být v tichém prostředí.

Lasery hrají v dnešní moderní době klíčovou roli především v přenosu digitálních dat. Jejich užití je jednak v optických kabelech, jednak v rámci bezdrátových spojů.

Dále se hojně uplatňují v medicíně (oční chirurgie), průmyslu (svařování, vrtání či řezání), mikroelektronice, měřicí technice, výpočetní technice, ale i ve vojenství.

Mezi největší přednosti laseru se řadí vysoká rychlost přenosu dat, malá spotřeba a relativně nízké zkreslení.

Pro přenos zvuku se však musí docílit opačných požadavků – vysokého výkonu, omezené propustnosti a silné závislosti na okolním prostředí a šumu. Vědci však dokázali dostat z obou technologií to nejlepší.

Přímo k uchu adresáta

Povedlo se jim za pomoci laseru vytvořit cílený zvukový proud, který se dostane až k uchu posluchače. Jedná se o první laserový systém, který je díky svému nízkému výkonu zcela bezpečný pro člověka, konkrétně pro jeho oči a kůži.

Výsledný zvuk je pro lidské ucho dobře slyšitelný a díky tomu, že lze lasery zaměřit s velkou přesností, reagují na pohyb objektu v jakémkoli prostředí. Nově vytvořený systém má obrovský potenciál.

Základem je interakce s vodou

Frekvence laserů byly vytvořené tak, aby dobře reagovaly s vodními molekulami. Voda laser absorbuje a vytvoří fotoakustický jev pomocí DPSA (dynamic photoacoustic spectroscopy). Identická technika se používá např. při zjišťování složení chemikálií.

Díky fotoakustice se za pomoci různě modulovaných pulzů světla, absorbovaného okolím, vytvoří zvukové vlny, jež nastanou při rozdílu tlaku v daném místě.

Vědci používají dvou odlišných laserů, zaměřených na jiné frekvence, které je potřeba v konečné fázi vytvořit.

Principy byly aplikovány na vodní páru, která byla obsažena ve vzduchu, protože vzduch má vždy určitou vlhkost, a tím pádem i dostatečné množství vodních molekul, aby mohl systém fungovat, a to i v relativně suchých podmínkách.

Snahy o dosažení většího zvukového rozpětí

Laserový systém je vždy zacílen pouze na jedno ucho, na jednoho adresáta – okolí tedy nemůže nic slyšet, i v případě, kdy by se ucho jiné osoby objevilo přímo v laserovém paprsku.

Další roli zde hraje i zaostření – zvuk je generován vždy na stanovené vzdálenosti od vysílače. Současný prototyp dokáže přenést zvuk s výkonem 60 dB na vzdálenost 2,5 m. Vědci se do budoucna budou snažit o dosažení většího zvukového výkonu a větší vzdálenosti.

Potenciální aplikace komunikačního laseru

Technologie je přínosná z hlediska možnosti přenášení zvuku i do hlučných míst. Využití by našla zejména ve vojenském prostředí či v bezpečnostním sektoru, kdy hluk v pozadí často blokuje schopnost člověka slyšet důležitá sdělení.

Negativní přínos lze spatřovat v tom, že by se systém mohl zneužít pro manipulaci a dezinformaci.