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Em química, temos He, Fe e Ca — mas e quanto a do, re e mi? Melodias assustadoramente belas não são as primeiras coisas que vêm à mente quando se olha para a tabela periódica dos elementos. No entanto, usando uma técnica chamada sonificação de dados, um recém-formado converteu a luz visível emitida pelos elementos em áudio, criando sons únicos e complexos para cada um. Hoje, o pesquisador relata o primeiro passo em direção a uma tabela periódica interativa e musical.
O pesquisador apresentará seus resultados no encontro de primavera da American Chemical Society (ACS).
Anteriormente, W. Walker Smith, o único investigador do projeto, pegou suas paixões combinadas de música e química e converteu as vibrações naturais das moléculas em uma composição musical. “Então vi representações visuais dos comprimentos de onda discretos da luz liberada pelos elementos, como o escândio”, diz Smith. “Eles eram lindos e complexos, e eu pensei: ‘Uau, eu realmente quero transformá-los em música também’.”
Os elementos emitem luz visível quando são energizados. Essa luz é composta de vários comprimentos de onda individuais, ou cores específicas, com níveis de brilho exclusivos para cada elemento. Mas no papel, as coleções de comprimentos de onda para diferentes elementos são difíceis de distinguir visualmente, especialmente para os metais de transição, que podem ter milhares de cores individuais, diz Smith. Converter a luz em frequências sonoras pode ser outra maneira de as pessoas detectarem as diferenças entre os elementos.
No entanto, a criação de sons para os elementos da tabela periódica já foi feita antes. Por exemplo, outros cientistas atribuíram os comprimentos de onda mais brilhantes a notas únicas tocadas pelas teclas de um piano tradicional. Mas essa abordagem reduziu a rica variedade de comprimentos de onda liberados por alguns elementos em apenas alguns sons, explica Smith, que atualmente é pesquisador da Universidade de Indiana.
Para reter o máximo possível da complexidade e nuances dos espectros do elemento, Smith consultou mentores do corpo docente da Universidade de Indiana, incluindo David Clemmer, Ph.D., professor do departamento de química, e Chi Wang, DMA, professor do Escola de Música Jacobs. Com a ajuda deles, Smith construiu um código de computador para áudio em tempo real que converteu os dados de luz de cada elemento em misturas de notas. Os comprimentos de onda de cores discretas tornaram-se ondas senoidais individuais cuja frequência correspondia à da luz e sua amplitude correspondia ao brilho da luz.
No início do processo de pesquisa, Clemmer e Smith discutiram as semelhanças de padrão entre as vibrações de luz e som. Por exemplo, dentro das cores da luz visível, o violeta tem quase o dobro da frequência do vermelho e, na música, uma duplicação da frequência corresponde a uma oitava. Portanto, a luz visível pode ser considerada uma “oitava de luz”. Mas esta oitava de luz está em uma frequência muito mais alta do que a faixa audível. Assim, Smith reduziu as frequências das ondas senoidais em aproximadamente 10-12ajustando a saída de áudio em uma faixa onde os ouvidos humanos são mais sensíveis às diferenças de tom.
Como alguns elementos tinham centenas ou milhares de frequências, o código permitia que essas notas fossem geradas em tempo real, formando harmonias e padrões de batida à medida que se misturavam. “O resultado é que os elementos mais simples, como hidrogênio e hélio, soam vagamente como acordes musicais, mas o resto tem uma coleção de sons mais complexa”, diz Smith. Por exemplo, o cálcio soa como sinos tocando juntos com um ritmo resultante de como as frequências interagem umas com as outras. Ouvir as notas de alguns outros elementos lembrou a Smith um ruído de fundo assustador, semelhante à música usada em filmes de terror cafonas. Ele ficou especialmente surpreso com o elemento zinco, que apesar de ter um grande número de cores, soava como “um coro angelical cantando um acorde maior com vibrato”.
“Algumas das notas soam desafinadas, mas Smith manteve-se fiel a isso nesta tradução dos elementos para a música”, diz Clemmer. Esses tons desafinados – conhecidos musicalmente como microtons – vêm de frequências encontradas entre as teclas de um piano tradicional. Concordando, Wang diz: “As decisões sobre o que é vital preservar ao fazer sonificação de dados são desafiadoras e gratificantes. E Smith fez um ótimo trabalho ao tomar essas decisões do ponto de vista musical.”
O próximo passo é transformar essa tecnologia em um novo instrumento musical com uma exposição no Museu WonderLab de Ciência, Saúde e Tecnologia em Bloomington, Indiana. “Quero criar uma tabela periódica musical interativa e em tempo real, que permita que crianças e adultos selecionem um elemento e vejam uma exibição de seu espectro de luz visível e ouçam-no ao mesmo tempo”, diz Smith. Ele acrescenta que essa abordagem baseada em som tem valor potencial como método de ensino alternativo em salas de aula de química, porque é inclusiva para pessoas com deficiência visual e diferentes estilos de aprendizagem.
Um vídeo sobre a pesquisa está disponível em www.acs.org/elementmusic.
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