Tecnologia de comunicação moderna, independentemente do uso, depende de uma fórmula semelhante:os dispositivos enviam sinais e informações por meio de centros de dados, torres e satélites a caminho de seu destino final. A eficácia da comunicação depende de quão bem essa informação viaja, e há uma variedade de fatores que podem retardar essa jornada - geografia, clima e muito mais.

Um novo dispositivo criado por pesquisadores da Universidade do Texas em Austin pode superar desafios como o mau tempo para oferecer mais segurança, comunicações confiáveis. Isso pode ajudar nas comunicações militares em áreas desafiadoras, melhorar a capacidade dos carros autônomos de ver o ambiente ao seu redor e acelerar os dados sem fio para redes 6G em potencial.

Ray Chen, professor do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação da Escola de Engenharia Cockrell e líder do projeto, fez uma comparação com as antenas parabólicas da TV que estragam ou ficam difusas durante o mau tempo. O mesmo pode acontecer com a tecnologia de comunicação, e esse é o problema que Chen quer consertar.

O dispositivo de Chen opera em uma área do espectro de luz - infravermelho médio - que permite que o sinal penetre através das nuvens, chuva e outras condições meteorológicas para chegar ao alvo pretendido sem lançar uma quantidade significativa de luz.

"Baixa perda de luz significa que o sinal pode viajar mais longe, e através da atmosfera da terra, com melhor integridade e menos consumo de energia, "Chen disse.

As descobertas de Chen foram publicadas recentemente no jornal Optica .

chip de comunicações à prova de intempéries O dispositivo é um chip de fosfeto de índio capaz de direcionar o feixe, o ato de redirecionar a luz na direção de um alvo específico. O conceito permite que o sinal seja transmitido com mais precisão do que outros métodos, reduzindo a interferência e economizando energia.

Contudo, a direção do feixe tem seus pontos fracos que impedem a adoção em massa; ou seja, que os dispositivos só podem refletir a luz em direções estreitas. Chen o compara com uma pessoa com visão periférica deficiente.

Contudo, O dispositivo de Chen apresenta ângulos muito mais amplos para a luz de direção, aumentando o alcance em cerca de 30 graus em comparação com as outras opções, sem partes móveis ou lóbulos laterais de luz que se dissipam em várias direções e diminuem a eficiência.

"Para que a direção do feixe seja segura, você quer ter uma visão completa, você não quer ter um monte de pontos cegos, "Chen disse.

Muitos carros que dirigem sozinhos são equipados com a tecnologia Light Detection and Ranging (LIDAR) que pode detectar o ambiente ao seu redor. Tipicamente, estes assumem a forma de grandes dispositivos presos ao topo dos carros com matrizes giratórias.

Os dispositivos LIDAR precisam girar devido ao campo de visão limitado, Chen disse. E sempre que você contar com uma parte móvel, existe o risco de quebrar. O chip criado por Chen não requer peças móveis devido ao seu campo de visão mais amplo. E menos pontos cegos na tecnologia aumentam a segurança em situações em que lapsos momentâneos podem ser perigosos.

Os chips podem ser integrados em tudo, desde veículos militares, para satélites, para arranha-céus. Chen está trabalhando para infundir inteligência artificial no dispositivo para detecção ambiental. O infravermelho médio é uma parte do espectro de luz que os humanos não podem ver sem recursos como óculos de visão noturna, mas dispositivos nessa faixa podem detectar vazamentos de gás e emissões de chaminés.

Nas grandes cidades, onde não é prático cavar profundamente no subsolo para colocar cabos de fibra, esses dispositivos podem aumentar a velocidade da internet. Colocá-los no topo de arranha-céus pode permitir a comunicação óptica em espaço livre, uma tecnologia que permite que os dados sem fio viajem pelo ar usando a luz.

O próximo grande passo de Chen no projeto envolve o teste de campo do dispositivo e o refinamento de sua embalagem para permitir sua aplicação em comunicações ópticas em espaço livre.