Um mineral raro, descoberto na Rússia na década de 1830, poderá ser a chave para impulsar a velocidade da Internet em 1.000 vezes mais do que é hoje. O mineral, perovskita, tem várias propriedades incríveis, muitas das quais os cientistas só estão percebendo agora.
A perovskita (CaTiO₃) é um mineral de óxido de titânio e cálcio, mas a magia reside na capacidade desse mineral para acomodar muitos cátions diferentes em sua estrutura física, dando aos engenheiros a capacidade de modificar o mineral como acharem conveniente. Embora os cientistas saibam do mineral há bastante tempo, originalmente descoberto nas Montanhas Urais na Rússia em 1839, os pesquisadores continuam encontrando características úteis desse material.
A perovskita encontrada no manto da Terra foi extraída no Arkansas, nos Urais, na Suíça, na Suécia e na Alemanha. Cada variedade possui uma composição química ligeiramente diferente, o que permite diferentes características físicas. Uma dessas características úteis, descoberta em 2009, é a capacidade da perovskita de absorver a luz solar e gerar eletricidade, sendo assim uma forma natural de uma célula fotovoltaica (célula solar). Atualmente, o mineral está em desenvolvimento para uso em células solares, telas e conversores catalíticos.
Agora, os cientistas descobriram a capacidade do mineral para usar o espectro de tera-hertz na transferência de dados. O tipo específico de perovskita utilizado é tanto inorgânico como orgânico e pode ser aplicado em camadas sobre um wafer de silício. A capacidade única do sistema é que ele usa a luz em vez de eletricidade para transferir dados, o que permite velocidades de transferências 1.000 vezes mais rápidas do que a tecnologia atual.
A banda de tera-hertz está entre a luz infravermelha e a frequência de rádio (100 a 10.000 giga-hertz). Isso se compara com a faixa de 2,4 giga-hertz, que a maioria dos celulares usa hoje em dia. O mineral de perovskita estratificado pode transferir dados através de ondas de luz na banda de tera-hertz usando uma simples lâmpada de halogêneo. Com a lâmpada, a equipe de pesquisa descobriu que eles podem modificar as ondas de tera-hertz, enquanto atravessam a perovskita.
Essa pesquisa está baseada numa anterior de ondas moduladoras na perovskita. No entanto, isso requer lasers caros e de alta potência, o que torna o processo de fabricação comercialmente caro. A nova descoberta usa lâmpadas de halogêneo de baixo custo. Além disso, a equipe descobriu que eles podem especificar a cor da luz para modular os dados simultaneamente em diferentes frequências. Portanto, não só eles podem transferir dados 1.000 vezes mais rápido usando ondas de tera-hertz, mas podem ativar simultaneamente transferências de dados múltiplos usando lâmpadas de diferentes cores.
Esse avanço tecnológico abre a porta para o uso da transferência de dados em tera-hertz na computação e na comunicação da geração futura. Mil vezes mais rápido, essa maneira barata e fácil de transferir dados apresenta uma infinidade de oportunidades para transformar nossas vidas digitais. Infelizmente, teremos que esperar pelo menos 10 anos até que esteja comercialmente preparada, de acordo com os autores. Quando chegar esse momento, isso poderá apresentar uma mudança radical na computação e na comunicação.
Referências
- Chanana, Ashish, et al. “Colour selective control of terahertz radiation using two-dimensional hybrid organic inorganic lead-trihalide perovskites.” Nature communications 8 (2017): 1328.
