La luce che comunica
Scritto da Raffaella Quadri in data Agosto 9, 2023
Grazie a lei vediamo i colori e tutto ciò che ci circonda. Su di lei si basa molta della tecnologia che utilizziamo. Da lei dipende, addirittura, la vita. Stiamo parlando della luce, che da oggi cambierà anche il nostro modo di comunicare.
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Il chip ottico frutto di quattro atenei
Uno studio a più mani tra quattro prestigiosi atenei – il Politecnico di Milano, la Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa, l’Università di Stanford e l’Università di Glasgow – ha portato alla creazione di un innovativo chip.
Costituito da silicio e grande solo cinque millimetri quadrati, questo minuscolo ritrovato della tecnica è capace di ospitare una serie di strumenti. In particolare alloggia un processore fotonico programmabile che si avvale, a propria volta, di una serie di antenne ottiche anch’esse di dimensioni microscopiche e integrate nella struttura del chip.
Il processore, proprio attraverso le micro antenne, è in grado di ricevere tutti i fasci ottici. Facendo poi ricorso a una rete di interferometri integrati – strumenti che studiano e misurano gli effetti prodotti dalle onde, in questo caso luminose – il processore manipola numerosi fasci e li separa su fibre ottiche distinte.
Da cosa è formato il wireless ottico
- un chip ottico in silicio da cinque millimetri quadrati
- un processore fotonico programmabile
- micro antenne ottiche
- una rete di interferometri integrati
Un potente flusso di informazioni
La capacità di manipolare tutti i fasci luminosi – ciascuno dei quali trasporta un flusso di informazioni – permette quindi al dispositivo di gestire una notevole quantità di dati, che supera i 5.000 GHz. In questo modo, come spiegano i ricercatori, si ottiene uno strumento che è molto più potente dei sistemi wireless abitualmente adoperati per i nostri dispositivi di comunicazione. Addirittura, gli studiosi dichiarano che abbia una potenza superiore di almeno cento volte.
Questo significa una maggiore rapidità di scambio di dati e di capacità di processarli.
Unico neo che si potrebbe presentare – in un piano praticamente perfetto – è proprio lo spazio libero nel quale i fasci di luce si muovono. Come sappiamo i sistemi wireless possono vedersi inficiare la propria funzionalità dagli ostacoli che le onde incontrano spostandosi nell’etere, ostacoli fisici veri e propri ma anche vento o intemperie di vario tipo.
Per sopperire a questo problema il processore fotonico è stato realizzato in modo da essere in grado di autoconfigurarsi in maniera molto semplice. In pratica è capace di riprogrammarsi in tempo reale adattandosi alle condizioni che incontra di volta in volta. Questo gli consente di compensare rapidamente gli effetti che i diversi ostacoli generano sui fasci luminosi.
Applicabile ovunque vi sia uno scambio dati
La capacità di autoconfigurazione permette al processore ottico di essere anche facilmente riproducibile in scala. Potrà quindi essere utilizzato in diverse versioni e su svariati dispositivi.
Non a caso, i ricercatori già prospettano una serie di campi applicativi: dai sistemi medicali ai computer e gli smartphone, dai dispositivi indossabili ai sistemi di localizzazione utilizzati dai veicoli a guida autonoma. Insomma, ovunque vi sia la necessità di un rapido, preciso e sempre affidabile scambio di dati, il nuovo wireless ottico, grazie al chip fotonico compatto e multifunzionale, potrà essere la soluzione ideale, con una capacità di trasmissione aumentata rispetto ai sistemi attualmente utilizzati.
L’idea dei ricercatori è che i collegamenti ottici potranno davvero rappresentare il futuro dei nostri sistemi di comunicazione.
Lo studio – pubblicato sulla rivista Light: Science & Applications – nasce da un progetto europeo nell’ambito di Horizon2020, chiamato SuperPixels e che riunisce team interdisciplinari e internazionali provenienti da diverse università, proprio con lo scopo di realizzare sistemi di sensoristica e di imaging che utilizzano chip ottici.
Musica: Walter Sguazzin
Foto in copertina: Johnnys pic da Pixabay
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