Por Pesquisadores da Universidade de Adelaide criaram um novo material de silício que tem o potencial de trazer o chip 6G e dobrar a capacidade de dados nas futuras redes.
Essa inovação utiliza um multiplexador de polarização integrado operando em terahertz. Ela promete transformar as comunicações sem fio, oferecendo velocidades de transmissão significativamente mais altas, com menor perda de dados e viabilidade de produção em larga escala.
Um multiplexador de polarização é um dispositivo utilizado em sistemas de comunicação que permite a transmissão simultânea de múltiplos fluxos de dados na mesma faixa de frequência, empregando diferentes polarizações das ondas eletromagnéticas.
A comunicação em frequências de terahertz se destaca como o próximo grande avanço na tecnologia sem fio, oferecendo taxas de transmissão de dados muito superiores às dos sistemas atuais.
Operando nessas frequências, esses sistemas podem oferecer uma largura de banda sem precedentes, permitindo comunicações e transferências de dados ultrarrápidas.
Entretanto, um dos principais desafios das comunicações em terahertz é o gerenciamento eficiente e o uso adequado do espectro disponível.
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A equipe alcançou um avanço significativo na área. Liderados pelo Professor Withawat Withayachumnankul, da Universidade de Adelaide, eles conseguiram desenvolver o primeiro multiplexador de polarização integrado em terahertz com uma largura de banda ultra ampla, implementado em uma base de silício sem substrato.
Este dispositivo foi testado com sucesso na faixa J de sub-terahertz (220-330 GHz) para aplicações em comunicações 6G e além.
Dobro da capacidade no chip 6G
O Professor Withayachumnankul explicou que o multiplexador de polarização desenvolvido pela equipe permitirá a transmissão simultânea de múltiplos fluxos de dados na mesma faixa de frequência, efetivamente dobrando a capacidade de dados.
Essa grande largura de banda relativa é um recorde para qualquer multiplexador integrado em qualquer faixa de frequência, destacou o professor. Se fosse ampliada para a frequência central das bandas de comunicações ópticas, essa largura de banda poderia cobrir todas as bandas de comunicações ópticas.
Um multiplexador permite que vários sinais de entrada compartilhem um único dispositivo ou recurso. No caso, é como acontece quando os dados de várias chamadas telefônicas são transmitidos por um único fio.
Produção em larga escala
O novo dispositivo para chip 6G desenvolvido pela equipe pode dobrar a capacidade de comunicação dentro da mesma largura de banda. No entanto, terá uma perda de dados significativamente menor em comparação com os dispositivos existentes.
Além disso, sua fabricação utiliza processos padrão, permitindo uma produção em larga escala de forma econômica.
O Dr. Weijie Gao é ex-aluno de doutorado da Universidade de Adelaide e atualmente pesquisador na Universidade de Osaka. Ele ressaltou que essa inovação não apenas aumenta a eficiência dos sistemas de comunicação em terahertz. Contudo, também pavimenta o caminho para redes sem fio de alta velocidade mais robustas e confiáveis.
O multiplexador de polarização é um componente essencial para realizar todo o potencial das comunicações em terahertz.
Dessa forma, poderá impulsionar avanços em áreas como streaming de vídeo em alta definição, realidade aumentada e redes móveis de próxima geração, como o 6G, acrescentou o Dr. Gao.
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Superando desafios de comunicação
Os desafios abordados pelo trabalho da equipe saiu na revista Laser & Photonic Reviews. Eles representam um avanço significativo na viabilidade das tecnologias de terahertz habilitadas por fotônica.
O Professor Masayuki Fujita, da Universidade de Osaka e coautor do artigo, disse em entrevista que, ao superar barreiras técnicas fundamentais, essa inovação está pronta para impulsionar um aumento de interesse e pesquisa na área.
Nos próximos anos, espera-se que os pesquisadores explorem novas aplicações e aprimorem a tecnologia do chip 6G. Assim, terão mais protótipos comerciais e produtos em estágio inicial surgindo dentro de três a cinco anos.
Em uma década, o professor Withayachumnankul prevê uma ampla adoção e integração dessas tecnologias de terahertz em diversos setores. Dessa forma, irá revolucionar áreas como telecomunicações, imagem, radar e Internet das Coisas.
Este novo multiplexador de polarização pode se integrar perfeitamente com os dispositivos de formação de feixe desenvolvidos anteriormente pela equipe, tudo na mesma plataforma, permitindo funções avançadas de comunicação.
Fonte: Olhar Digital
