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Eletrônica

LED piscante viabiliza comunicação óptica submarina

Redação do Site Inovação Tecnológica - 13/02/2014

LED piscante pode viabilizar comunicação óptica submarina
O metamaterial, formado por camadas de silício e prata, acelera a velocidade das piscadas da molécula em 76 vezes, além de aumentar seu brilho em 80 vezes.
[Imagem: Liu Research Group/UC San Diego]

LED piscante

Quando se trata de explorar os oceanos, ouvir é muito mais importante do que ver - você não conseguirá mesmo ver além de alguns poucos metros.

Enquanto fora da água podemos contar com comunicações sem fios ou por fibras ópticas, a coisa é bem mais complicada no mar aberto, já que navios, submarinos, mergulhadores e robôs estão sempre se movendo.

A saída pode estar em uma nova tecnologia de LEDs, que poderá viabilizar o estabelecimento de comunicações ópticas subaquáticas com grande largura de banda.

Dylan Lu e Zhaowei Liu, da Universidade da Califórnia, nos Estados Unidos, usaram um metamaterial para aumentar o brilho de uma molécula orgânica que é a base para fazer OLEDs, ou LEDs orgânicos.

O nanomaterial, formado por uma sequência de camadas de silício e prata, acelera a velocidade das piscadas da molécula em 76 vezes, além de aumentar seu brilho em 80 vezes.

Comunicação óptica subaquática

Segundo o professor Liu, LEDs azuis e verdes que piscam em alta velocidade - o que os pesquisadores chamam de modulação ultrarrápida - são o elo que falta para aumentar a velocidade de transmissão de informações via canais ópticos através da água.

Isso porque a luz nas cores verde e azul tem menor índice de absorção pela água, permitindo a comunicação a distâncias mais longas e de forma mais confiável.

Na comunicação óptica submarina, os dados são convertidos de um sinal elétrico em pulsos de luz que viajam através da água e são captados por um receptor óptico.

Até agora, contudo, tem sido difícil converter diretamente um sinal elétrico em um sinal óptico com velocidade adequada - a taxa de intermitência para a maioria destes sinais convertidos é inferior a um gigahertz, uma taxa mais lenta do que a velocidade da maioria dos sinais de Wi-Fi.

Quando essa dificuldade for superada, as comunicações ópticas em mar aberto poderão substituir as comunicações acústicas, que têm baixa velocidade e baixa taxa de transferência - além de interferir com a comunicação de baleias e golfinhos.

O próximo passo da pesquisa é incorporar o metamaterial no invólucro de um LED, para que o aumento de intensidade e intermitência obtidos na molécula possam ser testados em um componente prático.

"O projeto dos materiais pode não ser a coisa mais difícil. Eu acho que o maior desafio, para aplicá-los aos LEDs, será a questão da integração," ressalta Lu.

Bibliografia:

Artigo: Enhancing spontaneous emission rates of molecules using nanopatterned multilayer hyperbolic metamaterials
Autores: Dylan Lu, Jimmy J. Kan, Eric E. Fullerton, Zhaowei Liu
Revista: Nature Nanotechnology
Vol.: 9, 48-53
DOI: 10.1038/nnano.2013.276





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