Wi-Fi a laser é 20 vezes mais rápido

Redação do Site Inovação Tecnológica -  16/08/2016

O nanocristal de perovskita transforma luz azul em luz branca em uma velocidade inalcançável com os LEDs tradicionais. [Imagem: KAUST/2016]

Do rádio para a luz

Logo poderemos usar a iluminação dos ambientes para suprir nossas necessidades de conectividade sem fios - graças a uma nova forma de geração de luz branca que torna a transferência de dados até 20x mais rápida.

Wi-Fi e Bluetooth são tecnologias bem estabelecidas, mas há várias vantagens em reduzir o comprimento de onda das ondas eletromagnéticas usadas para a transmissão de informações - por exemplo, passar das ondas de rádio para as ondas de luz visível.

A chamada comunicação por luz visível (CLV) usa partes do espectro eletromagnético que não são regulamentadas e é potencialmente mais eficiente em termos energéticos. A técnica oferece também uma maneira de combinar a transmissão de informações com as tecnologias de iluminação ambiente e das telas de TV e monitores de computador.

Para isso, é fundamental domar a luz branca emitida por diodos emissores de luz (LEDs). Os LEDs brancos são geralmente fabricados combinando um diodo que emite luz azul com fósforo, que transforma parte dessa radiação em luz vermelha e verde, e a junção de todas finalmente produz a luz branca.

No entanto, esse processo de conversão não é suficientemente rápido para alcançar a velocidade com que o LED pode ser ligado e desligado - ou piscar de forma imperceptível para os olhos humanos, de forma que possa suprir a iluminação normal e transmitir informações.

Laser azul vira luz branca

Uma solução para essa deficiência foi desenvolvida agora por Ibrahim Dursun e colegas da Universidade Rei Abdullah, na Arábia Saudita.

Dursun desenvolveu um material nanocristalino - cristais na faixa dos nanômetros - que gera luz branca a partir da luz azul com grande velocidade.

O material, que pertence à classe das perovskitas, forma nanocristais de cerca de oito nanômetros de diâmetro em um processo simples, baseado em uma solução dos componentes. Quando esses nanocristais são iluminados por uma luz laser azul, eles emitem uma luz branca quente.

O processo óptico de conversão ocorre em cerca de sete nanossegundos, o que permite modular a emissão óptica com uma frequência de 491 megahertz, 40 vezes mais rápido do que é possível utilizando os LEDs normais, e transmitir dados a uma taxa de 2 Gigabits por segundo.

Embora haja uma expectativa de que os lasers semicondutores venham a substituir os LEDs brancos no futuro, os nanocristais criados pela equipe têm um senão importante: eles contêm chumbo, um metal com limitações legais na maior parte dos países. Mas a demonstração do processo em uma perovskita abre o caminho para a sintetização de outros cristais com elementos menos problemáticos.

Bibliografia:

Perovskite Nanocrystals as a Color Converter for Visible Light Communication
Ibrahim Dursun, Chao Shen, Manas R. Parida, Jun Pan, Smritakshi P. Sarmah, Davide Priante, Noktan Alyami, Jiakai Liu, Makhsud I. Saidaminov, Mohd S. Alias, Ahmed L. Abdelhady, Tien Khee Ng, Omar F. Mohammed, Boon S. Ooi, Osman M. Bakr
Photonics
Vol.: 3 (7), pp 1150-1156
DOI: 10.1021/acsphotonics.6b00187