Se você perguntar a qualquer físico sobre propagação de ondas, ele vai dizer que a onda de som não é transversal, mas longitudinal, enquanto a onda de luz tem como característica a transversalidade de movimento. Trocando em miúdos: a luz é perpendicular à direção da onda; e o som é paralelo à ela.

Contudo, um novo estudo produzido por pesquisadores da Universidade de Hong Kong descobriram um novo tipo de “onda de som transversal”, ou seja, uma onda de som que viaja da mesma forma que uma onda de luz. A descoberta desafia o consenso científico com um novo parâmetro ondular e pode abrir caminho a novas aplicações sonoras.

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Gráfico detalha a tecnologia que levou à criação de uma onda de som transveral
Para descobrir o novo tipo de onda sonora, o Dr. Shubo Wang teve que criar uma tecnologia de ressonância bastante intrínseca, mas que funcionou para o seu objetivo(Imagem: Wang et. al/Universidade de Hong Kong/Reprodução)

“Ainda que o som seja uma onda longitudinal nos casos mais comuns, nós demonstramos, pela primeira vez, que ele também pode ser uma onda transversal em condições específicas”, disse o professor assistente do Departamento de Física da Universidade de Hong Kong, Shubo Wang, autor do paper publicado na Nature Communications. “E nós investigamos as interações entre giro e órbita – uma propriedade importante que só existe em ondas transversais – e nossas descobertas oferecem novos graus de manipulação sonora”.

O entendimento do som como uma onda longitudinal vem da ausência do que a física chama de “cisalhamento” (“esforço de corte”, em alguns círculos). Em engenharia, esse termo é usado para se referir à força que corta um objeto sem que haja curvaturas. O Dr. Wang, junto de sua equipe, vinha tentando buscar uma forma de propagar o som inserindo essa força.

Foi nessa ideia que ele descobriu que um cisalhamento artificial poderia ser obtido por um processo de “discretização do ar”, ou seja, criar “meta átomos” de ar com tamanhos muito menores do que a onda em si. O uso coletivo desses meta átomos é o que pode dar início à onda de som transversal.

Para atingir isso, o Dr. Wang desenvolveu uma tecnologia deveras complicada: chamando-a de “metamaterial micropolar”, a ideia basicamente consiste de uma rede extensa de dispositivos ressonantes, que confinam o ar dentro de si, formando os tais meta átomos. O ar confinado vibra, gerando o efeito de cisalhamento, que por sua vez cria uma onda de som transversal com interações de giro e órbita – assim como faz a luz.

“Isso é só um precursor”, disse o especialista. “Nós esperamos fazer maiores explorações das propriedades intrigantes dessa onda de som transversal. No futuro, ao manipular essas propriedades vetorizadas, os cientistas podem ser capazes de encodar mais dados dentro do som transversal e quebrar o gargalo das comunicações acústicas tradicionais”.

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