Una estructura inspirada en una telaraña logra detectar sonidos muy débiles siguiendo directamente los diminutos movimientos del aire.
Un sonido no es solo algo que perciben nuestros oídos. Corresponde a un desplazamiento de las partículas presentes en el aire. Los micrófonos habituales detectan sobre todo las variaciones de presión producidas por este movimiento. Los investigadores eligieron otro enfoque, inspirado en ciertas arañas capaces de percibir directamente el desplazamiento del aire con su telaraña.
El sensor se basa, por tanto, en una estructura extremadamente ligera parecida a una pequeña telaraña. Su gran flexibilidad le permite seguir los movimientos de las partículas de aire provocados por una onda sonora. Este enfoque facilita especialmente la detección de sonidos débiles y graves, para los que los desplazamientos del aire pueden ser difíciles de medir con una membrana rígida.
Queda por transformar este diminuto movimiento en información utilizable. Para ello, los investigadores utilizan luz que circula por una fibra óptica. Las vibraciones de la estructura modifican el recorrido óptico dentro del sensor. Estas variaciones se convierten después en una señal que representa el sonido captado.
El dispositivo responde a frecuencias de hasta 1 Hz, muy por debajo de los sonidos audibles para el ser humano. También puede determinar la dirección del movimiento del aire. Estas características se deben a su estructura muy flexible, diseñada para desplazarse fácilmente con el entorno.
Los investigadores lo probaron especialmente con los latidos del corazón. Estos sonidos son débiles y se concentran en las frecuencias bajas. Sin embargo, contienen información útil sobre el funcionamiento de las válvulas y la circulación de la sangre. El sensor, colocado sobre el tórax, registró estas señales con suficiente fidelidad como para distinguir sus principales componentes.
Este método difiere de un estetoscopio electrónico clásico, cuyo sensor suele basarse en una membrana o una estructura mecánica más rígida. Aquí, la parte sensible busca, por el contrario, oponer muy poca resistencia al movimiento. La lectura óptica también evita colocar un circuito eléctrico directamente sobre esta estructura ligera.
El dispositivo sigue siendo un prototipo de laboratorio y el estudio aún no demuestra su uso como dispositivo médico habitual. Su sensibilidad deberá seguir siendo fiable en un entorno real, donde los movimientos del cuerpo, las voces y los ruidos externos pueden perturbar la medición.
Los investigadores contemplan ahora este principio para sensores acústicos de alta sensibilidad, especialmente en el seguimiento fisiológico. La estructura también puede ser útil para otras mediciones en las que sea necesario detectar movimientos de aire muy débiles sin añadir peso a la parte que los capta.