Эван Пирс играет на мандолине, гитаре, и бодране – древнем барабане, используемом в кельтской музыке. А ещё он играет на безымянном инструменте, похожем на колокольную пластину. Эту конструкцию выпускник колледжа Рид смастерил из плоского куска алюминия.

Пирс, физик по образованию, первоначально планировал написать дипломную работу по акустике церковных колоколов. Церковные колокола были слишком дорогими и трудно моделируемыми. Поэтому после многих проб и ошибок он нашёл альтернативу – звуковые пластины. Это ударный инструмент, изготовленный из плоской алюминиевой или бронзовой пластины, который издаёт звук, похожий на колокол. Пирс задался вопросом, почему пластина была всегда в форме прямоугольника, и решил посмотреть, что произойдёт, если форму изменить.

Благодаря приёмам оптимизации конструкций, применяемым обычно в других инженерных дисциплинах, Пирс смог проанализировать уникальный звук церковного колокола, а затем перевести его математически в двухмерную сплайновую кривую. Затем студент сделал копию сплайновой кривой из алюминиевого блока с помощью гидроабразивной струи. Готовая пластина, вырезанная из заготовки, звучала так же как колокол, то есть Пирс получил тот звук, который был ему нужен.

Так как это было основой его диплома, Пирсу необходимо было доказать, что новый инструмент действительно воспроизводит звук оригинального церковного колокола. Он сделал это с помощью электронной спекл-интерферометрии, основанной на лазерных лучах для создания моделей пространственных звуковых волн.

При ударе по инструменту он вибрирует. Эти вибрации создают помехи, контактирующие с лазерным лучом, который отражается обратно в камеру. Процесс воспроизводит точную картину звука. Когда Пирс и его научный руководитель, Джон Эссик, сравнили модели колокола церкви и сплайновую кривую нового инструмента, они обнаружили, что акустические характеристики были идентичны.

После того, как Пирс понял, что находится на правильном пути, он начал делать колокольные пластины, в том числе и такие, которые звучали как трубы органа, ксилофон, и даже труба. Процесс позволяет создавать новые звуки, новые инструменты, ранее неизвестную музыку, при этом можно получить именно тот звук, который вы хотите, и форму, чтобы соответствовать ему.

Аналогичный проект учёных из Гарварда, MIT и Columbia Engineering показал, что компьютерные алгоритмы для создания элементов ксилофона можно задействовать в 3D-печати для управления звуком объектов. Это открытие, как и исследования Пирса, относится не только к музыкальному миру или акустике. Благодаря исследованию возможно воспроизвести практически любой объект.

Пирс говорит, что большинство студентов на его курсе делают работы по теоретической физике, но он воспользовался возможностью завершить свою дипломную работу «Проектирование, изготовление и тестирование новых музыкальных инструментов» в другом ключе. Дипломная работа, которая будет опубликована колледжем Рид, затрагивает несколько дисциплин, которые на протяжении всей жизни интересовали Пирса. Однако основное его стремление – переехать в цифровую долину Бэй Эреа в Калифорнии и продолжить карьеру в области робототехники.