LEDs más rápidos para comunicaciones inalámbricas de luz invisible
Unos investigadores han resuelto un problema importante para las comunicaciones ópticas inalámbricas, el proceso por el cual se emplea luz para llevar información entre teléfonos celulares y otros dispositivos. Los diodos emisores de luz (LED) pulsan su luz para generar un mensaje codificado que los dispositivos receptores pueden entender.
Ahora, un equipo de investigadores con base en Japón ha logrado la combinación ideal de LEDs rápidos y de larga duración. Publicaron sus resultados en la revista Applied Physics Letters.
«Una tecnología clave para una modulación más rápida es reducir el tamaño del dispositivo», dijo el autor del artículo Kazunobu Kojima, profesor asociado del Instituto de Investigación Multidisciplinaria de Materiales Avanzados de la Universidad de Tohoku. «Sin embargo, esta táctica crea un dilema: aunque los LEDs más pequeños pueden ser modulados más rápido, tienen menos potencia».
Otro problema es que las comunicaciones inalámbricas ópticas tanto visibles como infrarrojas pueden tener una interferencia solar significativa, según Kojima. Para evitar la confusión con la luz solar visible e infrarroja, los investigadores se propusieron mejorar los LEDs que se comunican específicamente a través de luz ultravioleta profunda, que puede ser detectada sin interferencia solar.
«Los LEDs de ultravioleta profundo se producen actualmente en masa en fábricas para aplicaciones relacionadas con COVID-19», dijo Kojima, señalando que la luz ultravioleta profunda se utiliza para procesos de esterilización así como en comunicaciones ópticas inalámbricas que son ciegas al sol. «Por lo tanto, son baratos y prácticos de usar».
Los investigadores fabricaron los LEDs de ultravioleta profundo en plantillas de zafiro, que están consideradas un sustrato barato, y midieron su velocidad de transmisión. Encontraron que los LEDs de ultravioleta profundo eran más pequeños y mucho más rápidos en sus comunicaciones que los LEDs tradicionales a esa velocidad.
«El mecanismo subyacente a esta velocidad está en cómo muchos LEDs diminutos se auto-organizan en un solo LED de ultravioleta profundo», dijo Kojima. «El diminuto conjunto de LEDs ayuda tanto con la potencia como con la velocidad».
Los investigadores quieren usar los LEDs de ultravioleta profundo en redes inalámbricas 5G. Muchas tecnologías están siendo probadas para aportar soluciones al 5G, y el Li-Fi (light fidelity), es una de las tecnologías candidatas.
«La debilidad crítica de Li-Fi es su dependencia solar», dijo Kojima. «Nuestra tecnología inalámbrica óptica basada en LEDs de ultravioleta profundo puede compensar este problema y contribuir a la sociedad, espero». (Fuente: NCYT Amazings)
