Geluid is een bijzonder fenomeen. Het staat ons toe om als mensen te communiceren, het praten zowel het luisteren. Hoewel het bij sommige mensen slechts op een eenrichtingstraat kan lijken, zijn de meeste mensen toch wel terdege capabel om zowel geluiden te ontvangen als te produceren.
Geluid in engste zin is de hoorbare verandering van de luchtdruk. Geluid kan ook in een ander medium optreden, bijvoorbeeld door drukwisselingen in water. In ruimere zin is geluid iedere verandering van de heersende statische atmosferische druk, al dan niet hoorbaar. Heel algemeen wordt onder geluid iedere verandering van de dichtheid van een elastisch medium verstaan. Geluid plant zich als een longitudinale golf van dichtheidswisselingen van het medium voort.
Geluid is dus de subjectieve verandering van luchtdruk. Dit kan heel mooie resultaten geven. Denk aan het spelen van een pianoballade midden op een luchtige lenteweide in de stralende zon. Aan de andere kant: ook minder smaakvolle fenomenen als Ronnie Flex en consorten vallen ook onder dit zelfde verschijnsel.
Er bestaan elementaire geluidsdeeltjes, fononen. Fononen zijn pseudodeeltjes, dat wil zeggen: ze zijn opgebouwd uit het gedrag (in dit geval trillingen) van andere deeltjes. Fononen kan je richten en sturen met akoestische lenzen. Je kan er mee rekenen en zelfs lasers mee bouwen.
Zweven op geluid
Uiteraard zijn er ook leuke wetenschappelijke geintjes met geluid uit te halen. Wetenschappers van Clemson University gebruikten een ultrasone geluidsgolf om een druppel vloeistof in de lucht te laten leviteren.
De akoestische trillingen trekken de vloeistof uit de druppelvorm, maar de oppervlaktespanning maakt het voor de druppel mogelijk om intact blijven.
Nu voor het interessante deel: ze hebben een manier bedacht hoe ze de vorm van de druppel kunnen manipuleren door het verhogen van de sterkte en frequentie van het akoestisch veld.
Met andere woorden: hoe hoger de frequentie en amplitude van de golven , hoe extatischer de druppelvorm gaat worden.
Uiteraard alles met een bepaalde limiet. Verhoogt men de frequentie te veel, dan verliest de druppel zijn oppervlaktespanning en spat uit elkaar.
Zie het filmpje hieronder voor dit verbluffende resultaat.
Nou leuk, maar wat kan je er mee?
Deze manipulatie van een simpele vloeistof is natuurlijk erg leuk om te zien maar een praktische toepassing heeft het op dit moment nog niet. Wel zet deze ontwikkeling de deur op een kiertje voor vele futuristische applicaties. Denk u maar eens aan een automatische zoomlens zonder bewegende onderdelen of een driedimensionaal bewegend hologram. De mogelijkheden lijken eindeloos.
Wel liggen er veel toepassingen op de rol. Een aantal Japanners zijn er in geslaagd voelbare hologrammen te produceren met geluid. Vaak wil je niet dat een bepaald sample wordt verontreinigd door het aan te raken. Ultrageluid kan druppels laten zweven. Hiermee zou je ook chemische reacties kunnen sturen: met geluid stuur je de twee, of meer, druppels met chemicaliën naar elkaar toe. Zo heb je als het ware een akoestisch pincet.
En als je genoeg van die herrie hebt kun je ook antigeluid maken, dan moet je de plus en min draadjes van je speakers verkeerd om aansluiten.
En dan een microfoon bij die herrie zetten.
Dan krijg je destructieve interferentie via je speakers die uit fase staan.
De pieken en dalen van de geluidsgolven vullen elkaar op.