Comunicao por luz pelo ar promete wi-fi de alta velocidade

Informtica

Redação do Site Inovação Tecnológica – 24/02/2021

Comunicao por luz sem fibra ptica

A luz pode transmitir muito mais dados no mesmo tempo do que as ondas de rdio – por isso que as fibras pticas substituram os tradicionais fios de cobre nas transmisses de mdia e longa distncia.

Mas livrar-se da fibra ptica, viabilizando a transmisso de dados por luz ao ar livre, no tem sido um alvo fcil porque, com outras luzes por todos os lados, difcil saber o que dado e o que deveria ser s iluminao.

Em termos mais tcnicos, a grande dificuldade est na construo dos fotodetectores, as “antenas de luz”, que precisam ter alta eficincia e direcionalidade, para no capturar luzes esprias.

Em vez de ser unidirecional, porm, seria muito mais eficiente se um fotodetector pudesse capturar luz de diferentes direes ao mesmo tempo. Muita gente j pensou nisso, mas o problema que, sempre que se tenta aumentar o tamanho do sensor ptico, ele fica mais lento, anulando os ganhos na velocidade de comunicao.

Agora, Andrew Traverso e seus colegas do Laboratrio de Conectividade da Internet.org parecem ter finalmente superado esse desafio.

Antenas de luz

Traverso foi buscar uma soluo no campo da plasmnica, uma tecnologia que usa ondulaes nos eltrons de um metal geradas pela incidncia de um feixe de luz – essas ondulaes so conhecidas como plsmons de superfcie. Medindo-se a onda eletrnica ento possvel “decodificar” a luz que o gerou.

Micrografia das antenas reais.
[Imagem: Andrew Traverso/Duke University]

Cada sensor de luz um cubo de prata de 60 nanmetros de largura. S que, em vez de construir uma nica antena, o pesquisador construiu milhares delas, espaadas umas das outras por uma distncia mdia de 200 nanmetros. Esses nanocubos ficam a apenas sete nanmetros acima de uma fina camada de prata, espaada por um revestimento de polmero que preenchido com quatro camadas de corante fluorescente.

Os nanocubos interagem com a base de prata de uma forma que aumenta as capacidades fotnicas do corante fluorescente, causando um aumento de 910 vezes na fluorescncia geral e um aumento de taxa de emisso de 133 vezes. A antena super rpida tambm pode capturar luz de um campo de viso de 120 graus e convert-la em uma fonte direcional com uma eficincia geral recorde de 30%.

Em resumo, o efeito geral a capacidade de capturar luz de um grande campo de viso e afunil-la em um cone estreito, sem perder velocidade.

“Os efeitos plasmnicos sempre foram conhecidos por perder muita eficincia em uma grande rea,” disse Traverso. “Mas ns mostramos que voc pode pegar recursos atraentes de emisso ultrarrpida de um dispositivo em nanoescala e recri-lo em escala macroscpica.”

Comprovado o princpio de funcionamento, a equipe agora vai trabalhar na construo de um prottipo com um campo de viso de 360 graus.

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