Em 27 de agosto, a equipe de pesquisadores da Universidade de Pequim e da Universidade da Cidade de Hong Kong publicou na revista Nature o desenvolvimento do primeiro chip de comunicação sem fio de banda completa e alta velocidade, baseado em tecnologia de integração optoeletrônica adaptativa.
O chip, do tamanho de uma unha, gerencia recursos que vão de micro-ondas e Sub-6GHz a ondas milimétricas e terahertz, transmitindo dados a mais de 120 Gbps. Ele elimina a necessidade de equipamentos separados para cada faixa de frequência, superando limitações dos dispositivos eletrônicos tradicionais.
“Estamos entrando em uma era de Internet das Coisas. A rede 6G precisará sustentar aplicações sensíveis a largura de banda e latência, como realidade virtual e fábricas inteligentes, e garantir cobertura em ambientes complexos, incluindo áreas remotas, o fundo do mar e o espaço”, afirmou Wang Xingjun, professor da Universidade de Pequim.
Cada faixa de frequência apresenta vantagens e desvantagens: altas frequências oferecem taxas elevadas, mas alcance curto; baixas frequências cobrem grandes áreas, mas têm capacidade limitada. Dispositivos eletrônicos convencionais funcionam geralmente em uma única faixa, tornando o sistema complexo e pouco adaptável. A utilização adaptativa de banda completa sempre foi um desafio para a indústria e a academia.
A equipe optou pela fusão optoeletrônica. Usando material fotônico de nióbio de lítio em filme fino, eles criaram uma arquitetura chamada “motor de transceptor sem fio optoeletrônico ultralargo”.
O chip integra, no silício, um oscilador optoeletrônico de frequência reconfigurável, capaz de gerar sinais de comunicação em qualquer ponto da faixa ultralarga de 0,5 GHz a 115 GHz, com rapidez, precisão e baixo ruído. Isso elimina o acúmulo de ruído em altas frequências, mantendo a qualidade do sinal estável mesmo a 115 GHz. Um único chip substitui vários dispositivos de diferentes faixas, realizando o conceito de “um chip para múltiplas funções”.
Nos testes, o sistema manteve comunicação estável em toda a faixa de frequência, sem perdas nas altas bandas, e atingiu taxas superiores a 120 Gbps, atendendo aos requisitos de pico do 6G. O chip também detecta interferência ou bloqueio em determinada faixa e alterna automaticamente para outra limpa, garantindo estabilidade da comunicação.
Segundo Wang Cheng, professor da Universidade de Hong Kong, essa tecnologia vai além da transmissão em alta velocidade. “A solução de reconfiguração de banda completa permitirá redes sem fio baseadas em IA mais flexíveis e inteligentes, com potencial para remodelar todo o cenário de comunicação”, disse.
Wang Xingjun destacou que o avanço estabelece a base de hardware para uma “rede nativamente orientada por IA”, capaz de ajustar parâmetros de comunicação com algoritmos internos e se adaptar a ambientes eletromagnéticos complexos. O chip também pode suportar sistemas integrados de comunicação e sensoriamento, permitindo que estações-base e veículos transmitam dados e detectem o ambiente ao redor.
Do ponto de vista industrial, o desenvolvimento deve impactar toda a cadeia, de materiais e dispositivos a antenas de banda larga, módulos de integração optoeletrônica e outros componentes-chave.
O próximo passo da equipe é integrar laser, fotodetector e antena em um módulo do tamanho de um pendrive, “plug and play”, para uso em celulares, estações-base, drones e dispositivos de IoT.
“Esperamos que esta pesquisa conduza a inovação colaborativa e acelere o desenvolvimento de todo o ecossistema industrial de comunicação sem fio”, concluiu Wang Xingjun.
Fonte: news.gmw.cn
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