O som, para se propagar, tem necessidade da matéria. Ele provoca deslocamentos para frente e para trás nas partículas que encontra nos meios que atravessa. Para detectar uma onda sonora é preciso, portanto, medir esses movimentos de ida e volta, por exemplo sobre uma partícula de ouro de 60 nm de diâmetro, mantida em uma pinça óptica. Este conceito deu origem às nano-orelhas, desenvolvidas por Jochen Feldmann e sua equipe, do grupo de fotônica e optofotônica da Universidade de Munich, na Alemanha. Seus trabalhos foram publicados no periódico Physical Review Letters.


Nanofones ultra-sensíveis e direcionais

Este sistema de microfones, melhor dizendo, de nanofones, é um milhão de vezes mais sensível que o ouvido humano. Ele gravou sons até -60 dB. É também direcional. Fazendo passar vários feixes laser sobre uma única partícula, os movimentos vibratórios são observáveis em três dimensões. A direção de propagação do som pode ser conhecida. Utilizando uma rede tridimensional de partículas de ouro, mantidas por feixes distintos, seria possível determinar com precisão a origem do som.

Esta tecnologia autorizaria a escuta e a identificação de vibrações acústicas emitidas por células, bactérias ou ainda vírus, durante seus deslocamentos ou sua respiração. Uma nova área de microscopia acústica poderia, por conseguinte, nascer. Os métodos atuais se apóiam no princípio dos ultrassons médicos para ver o interior da matéria em escala micrométrica. O emprego de pinças ópticas permitiria o estudo não destrutivo do próprio interior das células em uma escala que pode ser nanométrica, aqui onde nenhuma outra técnica de observação não é utilizável. Seria, por exemplo, possível comparar os sons emitidos por células sadias e células doentes.

Em um glóbulo vermelho, infectado pelo parasita da malária, a parede vibra com menor facilidade. A escuta com a ajuda de um microscópio nanométrico poderia, portanto, fazer a diferença entre uma célula sadia e uma célula doente.

Créditos: © US CDC, domínio público.

As aplicações médicas, mesmo que promissoras, ainda não nasceram. A equipe de cientistas realizou testes somente sobre partículas de ouro em suspensão na água. Os movimentos de um corpúsculo mantido por uma pinça óptica puderam ser gravados e analisados, enquanto outras esferas de ouro foram colocadas em vibração. Os pesquisadores fizeram variar as frequências de vibrações, a fim de assegurar que gravariam bem o som desejado e, não, movimentos da água.

Os cientistas continuam otimistas quanto a uma evolução rápida do procedimento para uma aplicação médica. As configurações experimentais devem, não obstante, ser afinadas a fim de poder discriminar eficazmente os numerosos sons que uma célula pode produzir.

Alguns se apaixonam pelos cantos de baleia, outros poderão, doravante, se distrair com os cantos de micro-organismos!

Futura Sciences (Tradução - MIA).

Nota do Scientific Editor: o artigo "Optically trapped gold nanoparticle enables listening at the microscale", que deu origem a esta notícia, é de autoria de Alexander Ohlinger, Andras Deak, Andrey A. Lutich e Jochen Feldmann, foi publicado no periódico Physical Review Letters, volume 108, número 1, p. 018101, 2012, DOI: 10.1103/PhysRevLett.108.018101.

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