Microfone óptico ouve com luz

Redação do Site Inovação Tecnológica - 05/07/2013

Esta é a parte do microfone fabricada em uma pastilha de silício. O laser é montado na parte inferior.
[Imagem: Matthieu Lacolle]

Os microfones não parecem estar apenas dando alguns passos: eles parecem estar passando por um verdadeiro renascimento.

Depois de usar microfones para mapear salas, e eventualmente espionar você, cientistas agora deram "poderes ópticos" aos microfones.

Além de ficarem hipersensíveis ao som, a incorporação da tecnologia óptica deu um senso de direção aos microfones.

"Pense nos equipamentos de videoconferência tradicionais. Várias pessoas estão sentadas em torno da mesa, mas o microfone foi colocado de tal forma que sua recepção do som fica abaixo do ideal. Com a nova tecnologia, um microfone será capaz de 'ver' de onde o som vem, pegar a voz da pessoa que está falando, e filtrar as outras fontes de ruído na sala," explica Matthieu Lacolle, do instituto Sintef, na Noruega.

Microfone que ouve com luz

Em termos simples, um microfone é composto de uma membrana que vibra quando é atingida pelas ondas de som.

No novo "microfone óptico", há uma uma superfície de referência que fica atrás da membrana, e o som é registrado medindo a distância entre as duas.

"Nós fazemos isso medindo ondas de luz de um laser microscópico. Então nós podemos dizer que o sensor desse microfone de fato vê o som," acrescenta Lacolle.

Usando o laser é possível medir movimentos muito pequenos, tornando o microfone sensível a sons muito fracos.

Uma membrana fina o suficiente deu a ele sensibilidade suficiente para detectar a direção dos sons. Para isso, os cientistas exploraram dois fenômenos ópticos - a interferência e a difração - para medir os movimentos da membrana com uma precisão inédita.

"Nós criamos ranhuras microestruturadas muito especiais sobre a superfície de referência, que está situada abaixo da membrana do microfone. Quando o laser ilumina essas microestruturas, podemos ler a direção na qual a luz é refletida por meio de fotodetectores, que transformam a luz em sinais elétricos," explica Lacolle.

Como tudo é fabricado com a mesma tecnologia usada para fazer chips de computador, o conjunto é muito pequeno e pode ser fabricado em larga escala, a baixo custo, superando em qualidade os mais caros equipamentos disponíveis hoje.

Além da detecção de sons de alta qualidade, o microfone óptico poderá ser usado em geofísica, para detecção de terremotos muito fracos, como sensor de pressão ou mesmo fazendo as vezes de giroscópios, acelerômetros e sensores de vibração.