Actualmente la física de materiales está revolucionando el mundo de una forma sorprendente, posibilitando la creación de materiales o aplicaciones que parecen sacados de la ciencia ficción, más que del mundo real. El protagonista de hoy es un material de lo más sorprendente que recibe el nombre de terfenol-D.
El terfenol-D se trata de una aleación de tres elementos químicos: Terbio, Disprosio e Hierro. Fue desarrollado por el Naval Ordnance Laboratory (algo así como el laboratorio de artillería naval) de los Estados Unidos allá por los años 70, pero no ha sido hasta nuestros días cuando se ha empezado a aplicar en el mundo cotidiano. Actualmente la empresa FeONIC, perteneciente a la Universidad de Hull, se encarga del desarrollo y creación de aplicaciones derivadas del terfenol-D, destacando sin duda la tecnología conocida como Whispering Window®. Y como su nombre bien indica, las Whispering Window® (ventanas susurrantes) son precisamente eso, ventanas que pueden “hablar” ya que funcionan como altavoces.
Un altavoz convencional tiene la limitación de que es direccional, es decir el sonido se propaga formando un cono que avanza en una única dirección. Por eso, cuando nos colocamos en el lateral o en la parte trasera del mismo escuchamos el sonido más débil que cuando nos colocamos justo enfrente de él. Con las Whispering Window® este problema desaparece, ya que tenemos que todo un cristal, o incluso una pared, funciona como altavoz.
Estoy seguro de que ahora os preguntaréis: ¿cómo puede ser esto posible? La respuesta está en una propiedad física de los materiales llamada magnetostricción. Consiste básicamente en que los materiales experimentan una variación en su longitud al aplicarles un campo magnético. Generalmente esta variación es muy pequeña, del orden de unas pocas partes por millón, pero en el caso del terfenol-D, tenemos una variación que llega a las 2000 partes por millón. Es decir, varía su longitud más de mil veces más que los materiales convencionales.
Esta propiedad tan significativa del terfenol-D le permite funcionar perfectamente como transductor magnetostrictivo y convertir un campo magnético aplicado sobre él en una variación de longitud, que provoca a su vez una vibración en el aire que da lugar al sonido. Este es básicamente su funcionamiento, que se puede aplicar también en muchos otros instrumentos como el sónar, que muy probablemente fuera la aplicación que los Estados Unidos trataban de optimizar en las investigaciones de los años 70 que os comentaba más arriba.
Así pues, utilizando terfenol-D y un pequeño dispositivo llamado SoundBug, también desarrollado por FeONIC, es posible convertir un enorme cristal o una pared en un altavoz perfectamente funcional. En el siguiente vídeo podéis ver un estudio que se hizo en 2003 en una tienda londinense para ver si realmente la gente quedaba sorprendida al pasar por delante de un escaparate con Whispering Window®. Actualmente las tiendas más fashion ya están utilizando esta tecnología para promociones puntuales o de forma fija en sus escaparates.
Sin duda estamos ante el futuro de los altavoces y los escaparates, y no me resulta extraño que en los próximos años, en cuanto el coste de esta tecnología disminuya, comiencen a verse de forma natural en todos los comercios. Eso sí, esperemos que no sean demasiado ruidosos o agobiantes para los viandantes que vayamos tranquilamente por la calle.
Curiosidad 1. La palabra terfenol-D se formó de las siglas de los elementos químicos que lo componen y el laboratorio que lo desarrolló. Es decir: ter- (de terbio), -fe- (de hierro), -nol- (de las iniciales de Naval Ordnance Laboratory), -D (de disprosio).
Curiosidad 2. El fenómeno de la magnetostricción es el responsable de que los transformadores eléctricos y los dispositivos de alta potencia emitan un zumbido muy particular.
12 comentarios | Responde | Suscríbete
Voy a pedir a la universidad que ponga así las puertas de las aulas. A ver si la gente escucha de una vez…
Primera vez que lo oigo. Muy curioso!
Para material sorprendende, las aleaciones con memoria de forma.
http://www.youtube.com/watch?v=Pwk9_tXTP4k
Ñbrevu, curiosamente el Nitinol también fue descubierto por el Naval Ordnance Laboratory
Quizá se pueda hablar de él en próximas colaboraciones
La verdad es que, excepto los chavales del comienzo, no está nada claro si la gente mira a causa del cristal o de la mercancía expuesta.
Lo mismo es una pregunta tonta pero ¿qué ventajas tiene el uso de terfenol-d frente a un dispositivo transductor con la tecnología actual de los altavoces? Yo solo veo como diferencia que en el primero hay un cambio de tamaño y en el segundo un desplazamiento: en ambos casos el sonido se produce por el desplazamiento de una superficie. ¿Qué me he perdido?
Un cordial saludo.
La principal diferencia está en que con el Terfenol-D puedes construir una gran superficie sonora que no emite el sonido de forma direccional como el altavoz, sino que lo hace “en todas direcciones”.
Otra ventaja muy significativa es que la potencia a la que tienes que hacer sonar los altavoces para que se escuche a una cierta distancia deja sordos, casi literalmente, a los que estén cerca de él. Con el Terfenol-D esto no es necesario ya que la fuente de sonido es más grande y requiere menos potencia para hacerlo llegar más lejos. Esto, además de eliminar contaminación acústica, supone un ahorro energético.
Saludos
¿Y no hay algo que haga lo contrario? es decir, una ventana o una pared que pueda absorber todo el sonido para no tener que aguantar los ruidos del vecino (o que no tenga que aguantar los tuyos).
Las paredes de las salas musicales donde se graban los discos y/o se ensayan las canciones ya cuentan con un sistema en sus paredes para evitar que los ruidos entren y escapen de dicha sala.
¡Muy interesante! Sólo una cosilla… siendo este un blog de ciencia y cultura, permitidme una corrección, que lo del “e hierro” pega un poco patada en el ojo:
http://buscon.rae.es/dpdI/SrvltGUIBusDPD?clave=y2#1a
¡Felicidades por Amazings!
Yo cuando vi esto el primer día (hoy por fin ya he podido ver los vídeos y por eso tardo en comentar XD), pensé en que si se pudiera hacer además el efecto contrario, es decir, registrar los sonidos que rebotan en la superficie, esto me recordaría mucho a 1984…
Buena entrada, saludos!
Me parece estupendo, supone un ahorro energético y una mejora en la difusión del sonido. Por otra parte, lamento que este tipo de creaciones tarden tanto en llegar a la sociedad, el Terfenol-D era conocido desde los años 70.
Gracias, Wis_Alien