4 conquiste dei metamateriali - 3 - Il Wireless ultraveloce

Centovent’anni dopo la scoperta della natura elettromagnetica delle onde radio da parte di Heinrich Hertz, la trasmissione dati wireless dominante dell’information technology.

Per trasmettere sempre più dati in minori intervalli di tempo si utilizzano bande di frequenza sempre più alte. Diversi anni fa è stato dimostrato che è possibile effettuare trasmissioni radioelettriche anche nelle frequenze della luce visibile.

Le antenne sono dei dipoli elettrici oscillanti che devono avere una dimensione approssimativamente dell’ordine dalla lunghezza d’onda della frequenza trasmessa.

Per trasmettere sulle frequenza tipiche della luce visibile, è necessario utilizzare antenne di dimensioni dell’ordine di circa 100 nm. Con tali antenne, è possibile trasmettere su frequenze dell’ordine dei 100 terahertz.

Fino ad oggi la produzione controllata di antenne di questo tipo con tecniche fotolitografiche non è stata possibile a causa dei fenomeni di interferenza con la luce utilizzata in tali tecniche, che dello stesso ordine di grandezza della lunghezza dell’antenna.

Gli scenziati del Karlsruhe Institute of Technology (KIT) hanno sviluppato un metodo litografico denominato “litografia a fascio di elettroni” che consente di superare questo problema. In tal modo, sono stati in grado di produrre in maniera controllata e riproducibile antenne d’oro di dimensioni inferiori ai 100 nm.

Le nanoantenne d’oro così prodotte si comportano come delle normali antenne radio, ma su una scala dieci milioni di volte inferiore e, di conseguenza, operano su delle frequenze dieci milioni di volte maggiori.

La modulazione estremamente rapida del segnale ottenibile a queste frequenze consentirà in futuro di trasmettere dati wireless ad una velocità diecimila volte superiore a quelle attuali, con un consumo di energia ridotto ed eliminando ogni preoccupazione dell’opinione pubblica relativamente ai campi elettromagnetici, dato che tali antenne operano alle frequenze della luce visibile.

Ora, da “esperto internazionale di mugugno*”, mi sovvengono un paio di dubbi almeno, legati alla non permeabilità della maggior parte dei materiali alla luce, che renderebbe le trasmissioni NLS (No Line of Sight, letteralmente “non a vista”) impossibili, limitando di molto i campi di applicazione e l’affidabilità delle reti, una persona passando tra due elementi della rete, infatti, potrebbe di fatto interrompere il collegamento…. Bah, seguiremo con occhio attento questa evoluzione, troppo “golosa” per lasciarla finire nel dimenticatoio.

* Mugugno: prodotto tipico Ligure consistente nel borbottio continuo di critiche, dubbi e/o lamentele su qualsivoglia argomento.

Questo speciale di Futuroprossimo è curato da un ospite d'eccezione, quel caro Angelo Pallanca che ha già seguito con noi il Festival della Scienza di Genova : il piccolo viaggio, in 5 puntate, racconta le prossime conquiste dei nanomateriali.