Tecnologia 2D Barata Pode Melhorar Conexão de Satélites e Dados 6G

 Tecnologia 2D Barata Pode Melhorar Conexão de Satélites e Dados 6G

(Imagem: NicoElNino / Shutterstock.com)

Um avanço promissor no campo das telecomunicações está sendo desenvolvido por pesquisadores da Universidade de Glasgow, na Escócia. Um novo metamaterial 2D ultrafino e de baixo custo promete transformar a comunicação via satélite e facilitar a futura implementação das redes 6G. Essa tecnologia inovadora pode melhorar significativamente a transmissão de grandes volumes de dados, além de estabilizar e aumentar a qualidade dos sinais em condições adversas.

O que são metamateriais?

Metamateriais são estruturas criadas artificialmente que possuem características inexistentes em materiais naturais. O metamaterial criado pela equipe de Glasgow possui apenas 0,64 mm de espessura e é composto por células geométricas de cobre sobre uma placa de circuito comercial, ideal para comunicações em alta frequência.

a) Vista frontal da célula unitária. (b) Vista em perspectiva da célula unitária. (c) Diagrama UV da célula unitária. (Imagem: Khan et al. / Communications Engineering)

Como Funciona

Essa estrutura única permite a manipulação de ondas de rádio nos espectros Ku, K e Ka (12 GHz a 40 GHz), amplamente utilizados por satélites e sistemas de sensoriamento remoto. Uma das grandes inovações é a capacidade de conversão de polarização linear para circular, um fator crucial para melhorar a robustez das comunicações via satélite contra interferências atmosféricas, como chuva e distúrbios ionosféricos.

Polarização Circular e Comunicação Via Satélite

A polarização circular é uma característica fundamental para comunicações via satélite de alta qualidade. Ela não apenas melhora a estabilidade e resistência a interferências, como também dobra a capacidade do canal de comunicação. Isso elimina a necessidade de alinhamento preciso entre antenas, algo desafiador em satélites e dispositivos móveis em órbita.

Configuração experimental para medições na faixa de frequência de 13,5 a 18 GHz (a), comparações entre resultados simulados (Sim) e medidos (Exp) dos coeficientes de reflexão (b) e da razão axial (c). Configuração experimental para medições na faixa de 24 a 38,5 GHz (d), com comparações entre Sim e Exp dos coeficientes de reflexão (e) e da razão axial (f). (Imagem: Khan et al. / Communications Engineering)

Testes e Resultados

Nos testes, o metamaterial demonstrou alta eficiência na conversão de polarização, mesmo com sinais de rádio incidindo em ângulos de até 45 graus. Isso é essencial para aplicações espaciais, onde o alinhamento perfeito entre satélites nem sempre é possível. O desempenho foi comparável às simulações, comprovando a eficiência da nova tecnologia.

Aplicações Futuras

O professor Qammer H. Abbasi, líder do projeto, destaca que o metamaterial 2D pode ser produzido em larga escala usando técnicas convencionais de fabricação de placas de circuito impresso. Isso abre caminho para seu uso em satélites de comunicação, monitoramento ambiental e dispositivos móveis, trazendo benefícios para a conectividade global e dados em alta velocidade, ambos essenciais para as futuras redes 6G.

Essa inovação marca um avanço significativo para o futuro das telecomunicações, possibilitando comunicações mais rápidas, seguras e confiáveis, além de um impacto direto na qualidade de transmissões de dados e na conectividade de smartphones.