A proliferação de dispositivos sem fio pode tornar a vida diária mais fácil, mas seus sinais estão ocupando um número já limitado de frequências de rádio disponíveis que permitem a comunicação sem fio. Um pesquisador da Universidade da Geórgia está procurando aproveitar ao máximo o espectro usando fotônica, a ciência da criação, detecção e manobra de luz.

Mable Fok, um professor assistente de engenharia que também lidera o Laboratório de Pesquisa Fotônica Lightwave e Microondas da universidade, recebeu o prêmio CAREER da National Science Foundation para estudar como a fotônica pode ser usada para identificar e aproveitar buracos não utilizados no espectro de radiofrequência.

O espectro é usado para manter tudo, desde dispositivos pessoais sem fio, como telefones celulares e computadores, até tecnologias de sistemas médicos e mecanismos de defesa de segurança nacional funcionando perfeitamente. Mas com o número cada vez maior de tecnologias que dependem das frequências, o espaço no espectro é apertado.

"Fundamentalmente, este espectro é tudo o que temos, "Fok disse." Não podemos criar mais espaço. Mas podemos fazer bom uso do que temos. "

Todos os aplicativos que dependem do espectro não estão em uso o tempo todo, proporcionando oportunidades de curta duração para que outros usem seu espaço no espectro. Mas atualmente não há como identificar rapidamente quais frequências não estão sendo usadas, que é onde entra a pesquisa de Fok.

Fok usará tecnologias fotônicas para examinar rapidamente o espectro e encontrar frequências que não estão em uso. Uma vez identificado, essas lacunas podem ser usadas para atender às necessidades de radiofrequência de vários dispositivos. O esquema de Fok não só permite que o dispositivo fale e ouça ao mesmo tempo usando a mesma frequência, mas também permite que o dispositivo seja "inteligente" o suficiente para evitar interferências e bloqueios.

Inspirado no peixe-faca de vidro, uma pequena família de peixes elétricos de água doce que as pessoas às vezes mantêm como animais de estimação em aquários, A pesquisa de Fok criará um dispositivo para escapar da frequência de interferência da mesma forma que os peixes. Os peixes usam o que é conhecido como resposta de prevenção de interferência, ou JAR, para evitar que seus sinais eletromagnéticos interfiram com os de outros peixes-faca ao seu redor.

"E se pudéssemos pegar emprestado o mesmo algoritmo e aplicá-lo ao nosso sistema de radiofrequência?" Disse Fok. "Se alguém tentar bloquear o nosso sinal, poderemos simplesmente nos mudar para outro lugar que ninguém está usando. "

Fok também usará a bolsa da NSF para ajudar a desenvolver um aplicativo educacional que ajuda as pessoas a aprender mais sobre o campo da fotônica. A maioria das pessoas conhece árvores de Natal de fibra ótica e internet de alta velocidade, ela disse, mas é aí que termina a compreensão do público sobre a tecnologia emergente. Mas a fotônica oferece um menor, alternativa mais eficiente e menos cara à eletrônica tradicional. Por exemplo, cabos elétricos podem acomodar, dizer, 10 pessoas que desejam transmitir informações enquanto a fibra óptica pode atender significativamente mais em menos espaço.