Metadispositivos energéticamente eficientes para comunicaciones 6G seguras

Los investigadores han desarrollado dispositivos que pueden controlar la dirección de la radiación y el área de cobertura de los haces de THz a partir de la tecnología 6G.

Se espera que la sexta generación, o como la llamamos tecnología inalámbrica 6G, mejore significativamente la velocidad, la latencia, la capacidad, la confiabilidad y la seguridad de la red 5G. Hubo experimentos tempranos en 6G, como B. el uso de frecuencias de terahercios (THz), la tecnología cuántica y la integración de la inteligencia artificial para crear una red que pueda soportar un tráfico de datos masivo, aplicaciones de baja latencia y dispositivos interconectados más allá de la capacidad humana.

Un equipo de investigación de la Universidad de la Ciudad de Hong Kong (CityU) ha inventado un innovador metadispositivo de terahercios sintonizables (THz) que puede controlar la dirección de la radiación y el área de cobertura de los haces de THz. Al rotar su metasuperficie, el dispositivo puede dirigir instantáneamente la señal 6G solo a un destinatario específico, lo que minimiza la pérdida de energía y mejora la privacidad. Se espera que proporcione un medio altamente personalizable, direccional y seguro para los futuros sistemas de comunicaciones 6G.

El metadispositivo consta de dos o tres metasuperficies giratorias (material delgado y artificial con un grosor inferior a la longitud de onda) que actúan como proyectores eficientes para dirigir el punto focal de los haces de THz en un plano bidimensional o en un espacio tridimensional. Con un diámetro de 30 mm, cada metasuperficie tiene aproximadamente 11.000 microantenas, que tienen un tamaño de solo 0,25 mm x 0,25 mm y son diferentes entre sí.

Los investigadores realizaron experimentos y verificaron que los dos tipos de metadispositivos varifocales que desarrollaron (metadispositivos doblete y triplete) enfocan la onda THz en un punto arbitrario en un plano 2D, respectivamente. Un espacio 3D puede proyectar precisión. Dado que solo el usuario o el detector en un lugar determinado pueden recibir la señal, y la señal altamente concentrada se puede cambiar de manera flexible a otros usuarios o detectores sin desperdiciar energía para los receptores cercanos o afectar la privacidad, el metadispositivo puede mejorar la directividad, la seguridad y la flexibilidad. aumento en el futuro de la comunicación 6G con un menor consumo de energía.

Las metasuperficies están hechas con resina de alta temperatura y un proceso de impresión 3D desarrollado por el equipo. Son livianos y pequeños, y se pueden producir en masa fácilmente a bajo costo para aplicaciones prácticas.

Referencia: Jing Cheng Zhang et al, Un metadispositivo 6G para visión progresiva 3D, avances científicos (2023). DOI: 10.1126/sciadv.adf8478