La moderna tecnologia delle comunicazioni, indipendentemente dall'uso, si basa su una formula simile:i dispositivi inviano segnali e informazioni attraverso data center, torri e satelliti in viaggio verso la loro destinazione finale. L'efficacia della comunicazione dipende da quanto bene viaggiano le informazioni, e ci sono una varietà di fattori che possono rallentare quel viaggio:geografia, meteo e altro.

Un nuovo dispositivo creato dai ricercatori dell'Università del Texas ad Austin può superare sfide come il maltempo per offrire maggiore sicurezza, comunicazioni affidabili. Ciò potrebbe aiutare le comunicazioni militari in aree difficili, migliorare la capacità delle auto a guida autonoma di vedere l'ambiente circostante e accelerare i dati wireless per potenziali reti 6G.

Ray Chen, professore nel Dipartimento di Ingegneria Elettrica e Informatica della Cockrell School of Engineering e capofila del progetto, fatto un confronto con le antenne paraboliche TV che si spengono o diventano sfocate durante il cattivo tempo. La stessa cosa può accadere con la tecnologia delle comunicazioni, e questo è il problema che Chen vuole risolvere.

Il dispositivo di Chen opera in un'area dello spettro luminoso, il medio infrarosso, che consente al segnale di penetrare attraverso le nuvole, pioggia e altre condizioni atmosferiche per raggiungere l'obiettivo previsto senza diffondere quantità significative di luce.

"La bassa perdita di luce significa che il segnale può viaggiare più lontano, e attraverso l'atmosfera terrestre, con una migliore integrità e un minor consumo energetico, " disse Chen.

I risultati di Chen sono stati recentemente pubblicati sulla rivista ottica .

comunicazioni a prova di intemperiechip resistente alle intemperieIl dispositivo è un chip di fosfuro di indio in grado di guidare il raggio, l'atto di riorientare la luce nella direzione di un bersaglio specifico. Il concetto consente di trasmettere il segnale in modo più accurato rispetto ad altri metodi, riducendo le interferenze e risparmiando energia.

Però, lo sterzo del raggio ha i suoi punti deboli che frenano l'adozione di massa; vale a dire che i dispositivi possono far rimbalzare la luce solo in direzioni strette. Chen lo paragona a una persona con una scarsa visione periferica.

Però, Il dispositivo di Chen presenta angoli molto più ampi per la luce di sterzo, aumentando la portata di circa 30 gradi rispetto alle altre opzioni, senza parti in movimento o lobi laterali di luce che si disperdono in varie direzioni e diminuiscono l'efficienza.

"Affinché lo sterzo del raggio sia sicuro, vuoi avere una visione completa, non vuoi avere un mucchio di punti ciechi, " disse Chen.

Molte auto a guida autonoma sono dotate di tecnologia Light Detection and Ranging (LIDAR) in grado di rilevare l'ambiente circostante. Tipicamente, questi assumono la forma di grandi dispositivi attaccati alla parte superiore delle auto con array rotanti.

I dispositivi LIDAR devono girare a causa del campo visivo limitato, disse Chen. E ogni volta che ti affidi a una parte in movimento, c'è il rischio che si rompa. Il chip creato da Chen non richiede parti mobili a causa del suo campo visivo più ampio. E un minor numero di punti ciechi nella tecnologia aumenta la sicurezza in situazioni in cui gli errori momentanei possono rivelarsi pericolosi.

I chip possono essere integrati in qualsiasi cosa, dai veicoli militari, ai satelliti, ai grattacieli. Chen sta lavorando per infondere l'intelligenza artificiale nel dispositivo per il rilevamento ambientale. Il medio infrarosso è una parte dello spettro luminoso che gli esseri umani non possono vedere senza ausili come gli occhiali per la visione notturna, ma i dispositivi in ​​quella gamma possono captare cose come perdite di gas ed emissioni di ciminiere.

Nelle grandi città, dove non è pratico scavare in profondità per posare cavi in ​​fibra, questi dispositivi possono aumentare la velocità di Internet. Metterli in cima ai grattacieli può consentire la comunicazione ottica nello spazio libero, una tecnologia che consente ai dati wireless di viaggiare nell'aria utilizzando la luce.

Il prossimo grande passo di Chen nel progetto prevede il test sul campo del dispositivo e il perfezionamento della confezione per consentirne l'applicazione nelle comunicazioni ottiche nello spazio libero.