Figuras de Chladni: visualizando o som usando areia da cor do arco-íris

Uma das realizações mais conhecidas do físico e músico alemão Ernst Florens Friedrich Chladni foi inventar uma técnica para mostrar os vários modos de vibração em uma superfície rígida, conhecida como figuras de Chladni ou padrões de Chladni devido às várias formas ou padrões criados por vários modos. Ao ressoar, uma placa ou membrana é dividida em regiões que vibram em direções opostas, delimitadas por linhas onde não ocorre vibração. Ernst não foi o pioneiro, senão que repetiu com maestria os experimentos pioneiros do polímata inglês Robert Hooke.

A técnica de Ernst, publicada pela primeira vez em 1787 em seu livro "Entdeckungen über die Theorie des Klanges" ("Descobertas na Teoria do Som"), consistia em desenhar um arco sobre um pedaço de metal cuja superfície estava levemente coberta com areia. A placa era curvada até atingir a ressonância, quando a vibração fazia com que a areia se movesse e se concentrasse nas linhas nodais onde a superfície estivesse parada, delineando as linhas nodais. Os padrões formados por essas linhas são o que hoje chamamos de figuras de Chladni.

Ernst visitou a Academia de Paris em 1808 e demonstrou os padrões de vibração diante de uma audiência que incluía não apenas os principais cientistas franceses, mas o próprio Napoleão, que estabeleceu um prêmio para a melhor explicação matemática do fenômeno. A resposta da física e matemática Sophie Germain, embora rejeitada devido a falhas, foi a única entrada com a abordagem correta.

Com base nesse fenômeno, o artista japonês Kenichi Kanazawa criou sua própria forma de arte visual incrível de som cimático, que torna o som visível como forma de entender a física do som. Kenichi manipula areia multicolorida em cima de uma mesa de aço para mostrar o fenômeno e a geometria do som. Com seus macetes de borracha, Kenichi é capaz de criar vibrações que produzem padrões que flutuam e mudam com o tempo, resultando em retratos impressionantes e complexos de música e áudio.

De notas agudas a baixas frequências graves, Kenichi é capaz de demonstrar som com obras de arte cativantes. Ele não apenas fascina os espectadores com seu trabalho, mas também os educa sobre o espectro incompreendido do som ao seu redor.

Originalmente um escultor profissional, Kenichi começou a trabalhar com aço e som em 1987, após colaborar com o falecido artista sonoro Hiroshi Yoshimura. Hoje, seu trabalho envolve principalmente elementos como som, vibração e calor: tornando o invisível, visível.

Variações dessa técnica ainda são comumente usadas no projeto e construção de instrumentos acústicos como violinos, violões e violoncelos. A madeira é trabalhada pelos lutiê para determinar em que ponto ela reponde melhor (reverbera) aos sons. Desde o século 20, tornou-se mais comum colocar um alto-falante acionado por um gerador de sinal eletrônico sobre ou sob a placa para obter uma frequência ajustável mais precisa.