01.02.2019

Laser sendet geheime Nachrichten direkt zum Ohr

Akustische Nachrichten quer durch einen Raum schicken, so dass sie nur der Empfänger hört? Das erlaubt eine Lasertechnik, die den Klang direkt am Ohr des Zuhörers erzeugt.

 

Forscher haben eine Art »Klangprojektor« entwickelt, der Geräusche über Distanzen von mehreren Metern hinweg direkt am Ohr des Empfängers erzeugt. Die Folge ist, dass nur der Empfänger selbst die Botschaft hört, während alle Beobachter der Szene bestenfalls den Lichtfleck des Lasers sehen. Das Verfahren erlaubt es, heimlich Botschaften zu übermitteln, weshalb sich ein Einsatz im Spionage- und Geheimdienstsektor förmlich aufdrängt. Doch auch im normalen Alltag könnten sich Anwendungen finden lassen, etwa um Menschen schnell und unkompliziert persönliche Daten mitzuteilen, ohne diese neugierigen Zuhörern preiszugeben.

 

 

Das Forscherteam um Ryan Sullenberger vom Lincoln Center des Massachusetts Institute of Technology experimentierte für seine Studie im Fachjournal Optics Letters mit zwei unterschiedlichen Verfahren der Klangerzeugung. Bei beiden entsteht das zu projizierende Geräusch, wenn geringe Mengen von Wasserdampf in der Umgebungsluft das Licht des Lasers absorbieren, was schwache Schallwellen erzeugt. Um den Klang zu modulieren, variierten sie bei der einen Variante die Leistung des Lasers analog zum Frequenzverlauf der Nachricht. Bei der anderen Variante schwenkten sie den Laserstrahl mit Hilfe eines Spiegels, so dass er sich genau vor dem Ohr mit Schallgeschwindigkeit bewegt. Dadurch lässt sich ein künstliches Frequenzmuster erzeugen, das vom Hörer als Klang wahrgenommen wird.

 

Verfahren zwei hat den Vorteil, dass es echte Geheimkommunikation erlaubt, da die Bewegungen des Lasers ausschließlich in einer voreingestellten Distanz die erforderliche Schallgeschwindigkeit erreichen. Ein Zuhörer, der sich zwischen Sender und Empfänger drängt, bekommt die Botschaft folglich nicht zu hören. Und während das erste Verfahren eine bessere Klangqualität bietet, liefert das zweite mit 60 Dezibel die lauteren Geräusche.

 

Die Wellenlänge des Lasers wählten Sullenberger und Kollegen so, dass das Licht möglichst gut vom Wasserdampf absorbiert wird. Gleichzeitig stellten sie ihn so ein, dass keine Gefahr für das Augenlicht besteht. Bislang testeten sie ihre Idee nur auf eine Distanz von zweieinhalb Metern, aber der Klangprojektor könne leicht auch auf größere Entfernung funktionieren, schreiben sie in einer Mitteilung ihres Instituts. Das von ihnen vorgeschlagene Verfahren sei nicht das erste, mit dem Klang durch den Raum projiziert werden könne; frühere laserbasierte Verfahren hätten jedoch potenziell gesundheitsschädliche Energien verwendet. Rein akustische Alternativen könnten hingegen den Klang nicht auf ein ähnlich geringes Volumen beschränken wie ihr Verfahren.

 

 

Quelle: Jan Dönges für Spektrum der Wissenschaft

Foto: Massachusetts Institute of Technology 


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