La sostituzione dei componenti del chip del computer tradizionale con controparti a base di luce alla fine renderà i dispositivi elettronici più veloci a causa dell'ampia larghezza di banda della luce.

Un nuovo "rivestimento" protettivo in metamateriale impedisce alla luce di fuoriuscire dai percorsi molto sinuosi che percorrerebbe in un chip di computer.

Poiché l'elaborazione delle informazioni con la luce può essere più efficiente rispetto agli elettroni utilizzati nei dispositivi attuali, c'è una buona ragione per limitare la luce su un chip. Ma la luce e le informazioni che trasporta tendono a fuoriuscire e disperdersi dai minuscoli componenti che devono essere inseriti in un chip.

Uno sforzo guidato dalla Purdue University ha costruito un nuovo rivestimento lungo le autostrade per i viaggi leggeri, chiamate guide d'onda, per prevenire perdite di informazioni, in particolare intorno a curve strette dove la luce rimbalza fuori pista e si disperde. Le informazioni vengono quindi perse o confuse invece di essere comunicate attraverso un dispositivo. Prevenire ciò potrebbe facilitare l'integrazione della fotonica con i circuiti elettrici, aumentare la velocità di comunicazione e ridurre il consumo di energia.

"Vogliamo che le informazioni che stiamo inviando nella guida d'onda viaggino lungo curve strette e contemporaneamente non vengano perse sotto forma di calore. Questa è una sfida, " disse Zubin Jacob, Purdue assistente professore di ingegneria elettrica e informatica.

Ciò che rende il rivestimento della guida d'onda così unico è l'anisotropia, il che significa che il design del rivestimento consente alla luce di viaggiare a velocità diverse in direzioni diverse. Controllando l'anisotropia del rivestimento, i ricercatori hanno impedito alla luce di fuoriuscire dal binario in altre guide d'onda dove "diafonia, "o mescolando, di informazioni si verificherebbe. Anziché, bit di informazione trasportati dalla luce rimbalzano per "riflessione interna totale" e rimangono fortemente confinati all'interno di una guida d'onda.

"La guida d'onda che abbiamo realizzato è una struttura estremamente profonda, il che significa che qualsiasi perdita che si verifica sarà davvero piccola, "ha detto Saman Jahani, Assistente di ricerca laureato Purdue in ingegneria elettrica e informatica. "Questo approccio può aprire la strada a una densa integrazione fotonica su un chip di computer senza preoccuparsi della perdita di luce".