نجح باحثون من معهد بكين للتكنولوجيا في تطوير ميكروفون بصري يستخدم الضوء بدلاً من الهواء لالتقاط الأصوات، مما قد يؤدي إلى تحول جذري في تقنيات التقاط الصوت والاستشعار، خاصة في البيئات التي تفشل فيها الميكروفونات التقليدية.
- كيف يعمل هذا الميكروفون الجديد؟
يعتمد النظام على تسليط شعاع ضوئي على سطح مثل ورقة أو كوب بلاستيكي أو حتى ورقة شجر، ثم يقوم بقياس التغيرات الدقيقة في شدة الضوء المنعكس الناتج عن اهتزازات الصوت، باستخدام خوارزميات ذكية، يتم تحويل هذه التغيرات إلى إشارات صوتية يمكن سماعها بوضوح، دون الحاجة إلى مكونات ميكانيكية أو هوائية.
وعلى عكس الأنظمة السابقة المعقدة، التي اعتمدت على كاميرات فائقة السرعة أو ليزرات دقيقة ومكلفة، فإن هذه التقنية تعتمد على ما يسمى "التصوير أحادي البكسل"، وهو نظام بسيط وفعال من حيث التكلفة، يمكن دمجه بسهولة في الهواتف الذكية والطائرات المسيّرة وأجهزة المراقبة الحديثة.
- مزايا مذهلة ومرونة عالية
صرّح الباحث الرئيسي شو ري ياو بأن التقنية الجديدة تُبسّط بشكل كبير عملية التقاط الصوت باستخدام الضوء، ما يجعلها مناسبة للاستخدام في سيناريوهات يصعب فيها استخدام الميكروفونات التقليدية، مثل:
الحديث من خلف الزجاج أو الحواجز
الاستشعار عن بُعد في البيئات الطبية أو الصناعية
التقاط إشارات حيوية مثل التنفس أو نبض القلب دون تلامس
وأضاف ياو أن النظام استطاع إعادة بناء الصوت من أسطح بسيطة في ظروف إضاءة عادية، مثل ورقة شجر ترفرف أو بطاقة تهتز بفعل الموسيقى.
- التطبيقات المستقبلية المحتملة
مع انخفاض تكلفة النظام وسهولة نشره، يمكن توظيفه في مجالات متعددة، منها:
البحث والإنقاذ: التقاط أصوات النداء من ضحايا تحت الأنقاض
الطب والمراقبة الحيوية: مراقبة وظائف الجسم دون أجهزة ملتصقة
الصناعة والروبوتات: متابعة اهتزازات الآلات وتحليل أدائها
- هل هناك مخاطر أخلاقية؟
رغم الفوائد الهائلة، يطرح الابتكار تحديات أخلاقية محتملة، إذ يمكن استخدامه لالتقاط محادثات عن بُعد دون علم الأشخاص، مما يثير قلقا بشأن الخصوصية والتنصّت غير المرئي.
وكانت تجارب مشابهة قد نُفذت سابقا في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) عام 2014، حيث تمكن الباحثون من التقاط الكلام من خلال اهتزازات كيس رقائق بطاطا، إلا أن الأنظمة آنذاك كانت معقدة ومكلفة. أما الابتكار الصيني فيُبسّط المفهوم ويجعل تطبيقه على نطاق أوسع ممكنا.
- مستقبل التقنية
أكد فريق البحث أن الهدف الأساسي من الابتكار هو تحسين تقنيات الاستشعار الصوتي في البيئات المعقدة، وليس استخدامها في المراقبة أو التجسس، ويخطط الباحثون حاليا لتحسين حساسية النظام وتجريبه في مواقف واقعية، بما في ذلك:
التنفس الليلي ومراقبة المرضى دون تلامس.
تحليل الحركات الجسدية الدقيقة لأغراض علاجية.