Ondas deformadas podem aumentar a capacidade das comunicações

Por , em 7.03.2012

Uma fantástica demonstração de como aumentar a capacidade de carregar informações através de ondas de rádio aconteceu em Veneza, na Itália.

A técnica explora o que se chama de “momento orbital angular” das ondas, inserindo uma deformação na onda. Ao variar as deformações, é possível colocar muita informação em uma frequência que até hoje só levava uma.

O método pode ser usado em rádios, wi-fi e televisão. As partes do espectro eletromagnético que são usadas para os três estão praticamente no mesmo caminho, com uma parcela das frequências alocadas para cada canal. Cada um contém certa capacidade de carregar informação: sua banda.

Como as telecomunicações vêm proliferando nos últimos anos, o espectro se tornou incrivelmente lotado, com pouco espaço para novos sinais de transmissão, ou para meios existentes expandirem suas bandas.

Mas Bo Thide, do Instituto Sueco de Física Espacial, e uma equipe de colegas italianos esperam mudar isso ao modificar o mecanismo físico, aumentando a capacidade da banda.

Conexão com Galileu

A chave do processo está na distinção entre o momento orbital e a rotação das ondas eletromagnéticas.

Uma analogia perfeita é o sistema Terra-Sol. A Terra gira em seu eixo, manifestando um momento de rotação angular; ao mesmo tempo orbita o sol, manifestando um momento orbital angular.

As partículas de luz, conhecidas como prótons, podem fazes os dois; o momento de rotação angular dos fótons é mais conhecido pela ideia de polarização, que alguns óculos de sol e 3D exploram.

Assim como os “sinais” para o olho esquerdo e direito, nos óculos 3D, podem ser colocados na luz com duas diferentes polarizações, sinais extras podem ser administrados com diferentes quantidades de momentos orbitais angulares.

Thide e seus colegas estiveram pensando nessa ideia por muitos anos. Eles publicaram um artigo mostrando que buracos negros em rotação podem produzir esse tipo de luz “deformada”.

Em Veneza, eles realizaram um teste enviando um sinal da ilha São Giorgio até o Palácio Ducale, na Praça de São Marcos. A distância era de 442 metros.

“É exatamente o mesmo local onde Galileu demonstrou pela primeira vez o seu telescópio para as autoridades, há 400 anos”, afirma Thide. “Eles não ficaram nem um pouco convencidos; podiam ver as luas de Júpiter, mas disseram que elas deveriam estar dentro do telescópio, pois não era possível algo assim”.

No caso mais simples, colocar uma deformação nas ondas é tão fácil quanto fazer uma torção na antena que envia o sinal. A equipe dividiu um lado de uma antena do tipo satélite, e separou as duas pontas resultantes.

Dessa forma, pontos diferentes ao redor da circunferência da antena têm quantidades diferentes de sinal em relação aos outros pontos – se você pudesse congelar e analisar o sinal, ele pareceria com um saca-rolhas.

A equipe já está discutindo com indústrias para criar um sistema capaz de transmitir muito mais do que duas bandas diferentes. Os resultados podem mudar dramaticamente a quantidade e velocidade da informação, em rádios, televisões, assim como wi-fi e talvez até celulares. [BBC]

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3 comentários

  • eduardo:

    Bem que poderiam investir mais em ondas de rádio pra captação de internet banda larga… do que esses fios nojentos da velox….

  • x Antonio Vandre P F Gomes:

    “As partículas de luz, conhecidas como prótons …”

    Você quis dizer “fótons”, não ?

    • Tigre:

      Na fonte está assim: “The ‘particles’ of light known as photons…”, isso pode ter confundido se o tradutor tiver dado apenas uma olhada rápida

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