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AvanTIDalla luce arriva il super-wireless

01.08.22 - 08:00
Un chip realizzato dal Politecnico di Milano permetterà di rendere il wireless cento volte più potente grazie alla luce.
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Dalla luce arriva il super-wireless
Un chip realizzato dal Politecnico di Milano permetterà di rendere il wireless cento volte più potente grazie alla luce.

Dopo la rivoluzione che la fibra ottica ha portato nei collegamenti via cavo, ora la luce si appresta a rendere il wireless fino a cento volte più potente grazie a un innovativo chip frutto della ricerca coordinata dal Politecnico di Milano e condotta in collaborazione con la Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa, l’Università californiana di Stanford e quella britannica di Glasgow, nell’ambito del progetto europeo Superpixel.

Il chip in questione consente di separare fasci di luce anche se sono sovrapposti fra loro e se la forma con cui arrivano a destinazione è cambiata e sconosciuta. I campi che potranno beneficiare di connessioni wireless fino a cento volte più veloci perché veicolate dalla luce sono numerosi e vanno dalle auto a guida autonoma ai dispositivi indossabili per la realtà aumentata, fino alla biomedicina. Lo studio che descrive la scoperta è stato pubblicato sulla rivista Light: Science & Applications.

Nello specifico, il chip in silicio, delle dimensioni di cinque millimetri, è in grado di ricevere separatamente i fasci di luce grazie a una moltitudine di microscopiche antenne ottiche. Riesce quindi a manipolarli, ordinandoli, grazie a una rete di interferometri integrati. Eliminando in questo modo le interferenze tra i fasci di luce, il chip permette di gestire una quantità di informazioni circa cento volte maggiore rispetto a quella degli odierni sistemi wireless ad alta capacità, di oltre 5000 GHz.

Allo stesso modo in cui avviene nelle fibre ottiche, anche nello spazio libero la luce può viaggiare sotto forma di fasci aventi forme diverse, chiamati “modi”, ognuno dei quali può trasportare un flusso di informazione. Generare, manipolare e ricevere più modi significa trasmettere più informazione. Purtroppo, per la luce lo spazio libero è un ambiente molto più ostile, variabile e imprevedibile di una fibra ottica. Infatti, elementi incontrati lungo il percorso come ostacoli, agenti atmosferici o più semplicemente il vento, possono modificare la forma dei fasci di luce, mescolarli e renderli a prima vista irriconoscibili e inutilizzabili.

«Una peculiarità del nostro processore fotonico è che può autoconfigurarsi molto semplicemente, senza necessità di complesse tecniche di controllo. Il chip è in grado di adattarsi in tempo reale per compensare effetti introdotti da ostacoli in movimento o turbolenze atmosferiche, permettendo di instaurare e mantenere collegamenti ottici sempre ottimali», ha affermato Francesco Morichetti, responsabile del Photonic Devices Lab del Politecnico di Milano.

Per merito della collaborazione che ha portato a questo risultato, l’Italia è in una posizione di leadership sulle tecnologie fotoniche per comunicazione, sensoristica e biomedicale. In effetti, come ha dichiarato Andrea Melloni, direttore di Polifab, il centro di micro e nanotecnologie del Politecnico di Milano, «le possibili applicazioni sono molteplici e comprendono sistemi di posizionamento e localizzazione a elevata precisione per veicoli a guida autonoma, sensoristica e riconoscimento di oggetti a distanza, dispositivi portatili e indossabili per la realtà aumentata e nuove tecniche di indagine per applicazioni biomedicali».

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