Risolto un problema fisico che da 100 anni limita i circuiti elettronici

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Al Politecnico Federale di Losanna sono riusciti a risolvere un problema che è noto da tutti i progettisti elettronici da 100 anni: oggi sarà possibile accumulare molta più energia elettromagnetica in un sistema di guide d'onda, ovvero un sistema di telecomunicazioni come ad esempio quello della fibra ottica.

In ambito di comunicazioni digitali è di fondamentale importanza la conoscenza dei fenomeni elettromagnetici, in particolare della propagazione delle onde elettromagnetiche: trasmettendo queste onde su dei circuiti, fibre ottiche o semplicemente nell'aria è possibile inviare informazione come i messaggi di whatsapp, foto, mail, documenti e via dicendo. Parliamo anche di tutta la tecnologia che utilizziamo ogni giorno, come il computer, l'automobile, lo smartphone, insomma tutto ciò che ha a che fare con l'elettronica si basa su fenomeni di natura elettromagnetica.

Gli scienziati sono riusciti a fare in modo che un sistema di risonatori e di guide d'onda, ovvero un mezzo che serve per trasmettere informazione tramite dispositivi elettronici, potesse accumulare energia in quantità fino a 1000 volte maggiore rispetto a quanto ci si riuscisse fino ad ora. Come? Sfruttando un sistema ibrido per realizzare un risonatore in materiale magneto-ottico che può immagazzinare l'energia delle onde elettromagnetiche per un lungo periodo di tempo.

Questi risonatori sono essenziali nei circuiti di comunicazione per immagazzinare energia elettromagnetica, e fino ad ora erano noti per una limitazione che tutti gli ingegneri hanno sempre accettato: se si vuole aumentare la banda, ovvero la quantità di informazione che si vuole inviare, bisogna per forza di cose diminuire il tempo in cui l'energia rimane immagazzinata. Questo implica che se si vuole avere una maggior capacità di inviare dati tramite un sistema elettronico, bisogna "pagare" sapendo che l'energia rimarrà immagazzinata per poco tempo nei risonatori elettromagnetici con una conseguente scarsa qualità dei dati stessi.

Ora che questa limitazione non è più un problema, tutti i sistemi elettronici e ottici che usano risonatori potranno essere progettati pensando di avere un'ottima banda ed energia immagazzinata (ovvero dati) per un periodo di tempo più lungo. Le applicazioni possibili sono sconfinate: sistemi ottici in reti di comunicazioni, che potranno immagazzinare molti più dati. Spettroscopia, ovvero lo studio delle onde elettromagnetiche, utile in ambiti commerciali ma anche in contesti scientifici più avanzati come l'astronomia: tutta la conoscenza che abbiamo dell'universo, incluse galassie a miliardi di anni luce di distanza da noi, deriva proprio dall'analisi delle radiazioni che emettono i corpi dello spazio. Basta pensare alle sensazionali scoperte della sonda MAVEN nell'orbita di Marte.

Così via verso tante altre applicazioni che decideranno tutti gli scienziati ed ingegneri elettronici.

FONTE: phys.org Quanto è interessante?
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