Moderne communicatietechnologie, ongeacht het gebruik, vertrouwt op een vergelijkbare formule:apparaten verzenden signalen en informatie via datacenters, torens en satellieten op weg naar hun eindbestemming. De effectiviteit van de communicatie hangt af van hoe goed die informatie reist, en er zijn verschillende factoren die die reis kunnen vertragen:geografie, weer en meer.

Een nieuw apparaat, gemaakt door onderzoekers van de Universiteit van Texas in Austin, kan uitdagingen zoals slecht weer overwinnen om veiliger, betrouwbare communicatie. Dit zou militaire communicatie in moeilijke gebieden kunnen ondersteunen, verbeteren van het vermogen van zelfrijdende auto's om de omgeving om hen heen te zien en het versnellen van draadloze gegevens voor potentiële 6G-netwerken.

Ray Chen, professor aan de Cockrell School of Engineering's Department of Electrical and Computer Engineering en leider van het project, maakte een vergelijking met tv-satellietschotels die uitvallen of wazig worden bij slecht weer. Hetzelfde kan gebeuren met communicatietechnologie, en dat is het probleem dat Chen wil oplossen.

Chen's apparaat werkt in een gebied van het lichtspectrum - midden-infrarood - waardoor het signaal door wolken kan dringen, regen en ander weer om hun beoogde doel te bereiken zonder significante hoeveelheden licht af te werpen.

"Weinig lichtverlies betekent dat het signaal verder kan reizen, en door de atmosfeer van de aarde, met betere integriteit en minder stroomverbruik, ' zei Chen.

Chen's bevindingen zijn onlangs gepubliceerd in het tijdschrift optiek .

weerbestendige communicatie weerbestendige chip Het apparaat is een indiumfosfide-chip die in staat is om bundels te sturen, de handeling van het omleiden van licht in de richting van een specifiek doel. Met het concept kan het signaal nauwkeuriger worden verzonden dan bij andere methoden, interferentie te verminderen en energie te besparen.

Echter, straalbesturing heeft zijn zwakke punten die massale acceptatie tegenhouden; namelijk dat apparaten licht alleen in nauwe richtingen kunnen weerkaatsen. Chen vergelijkt het met een persoon met een slecht perifeer zicht.

Echter, Chen's apparaat heeft veel grotere hoeken voor stuurlicht, het bereik met ongeveer 30 graden vergroten in vergelijking met de andere opties, zonder bewegende delen of zijlobben die in verschillende richtingen weglopen en de efficiëntie verminderen.

"Om straalbesturing veilig te laten zijn, u een volledig beeld wilt hebben, je wilt geen blinde vlekken hebben, ' zei Chen.

Veel zelfrijdende auto's zijn uitgerust met Light Detection and Ranging (LIDAR)-technologie die de omgeving eromheen kan voelen. Typisch, deze hebben de vorm van grote apparaten die aan de bovenkant van auto's zijn bevestigd met draaiende arrays.

De LIDAR-apparaten moeten draaien vanwege het beperkte gezichtsveld, zei Chen. En elke keer dat u op een bewegend onderdeel vertrouwt, het risico bestaat dat het breekt. De chip die Chen heeft gemaakt, heeft geen bewegende delen nodig vanwege het bredere gezichtsveld. En minder dode hoeken in de technologie verhogen de veiligheid in situaties waarin tijdelijke uitval gevaarlijk kan zijn.

De chips kunnen in alles worden geïntegreerd, van militaire voertuigen, naar satellieten, naar wolkenkrabbers. Chen werkt aan het inbrengen van kunstmatige intelligentie in het apparaat voor omgevingsdetectie. Het midden-infrarood is een deel van het lichtspectrum dat mensen niet kunnen zien zonder hulpmiddelen zoals nachtkijkers, maar apparaten in dat bereik kunnen zaken als gaslekken en rookgasemissies opvangen.

In grote steden, waar het niet praktisch is om diep onder de grond te graven om glasvezelkabels te leggen, deze apparaten kunnen de internetsnelheden verhogen. Door ze bovenop wolkenkrabbers te plaatsen, kan optische communicatie in de vrije ruimte mogelijk worden, een technologie waarmee draadloze gegevens met licht door de lucht kunnen reizen.

Chen's volgende grote stap in het project omvat het testen van het apparaat in de praktijk en het verfijnen van de verpakking om het te kunnen toepassen in optische communicatie in de vrije ruimte.