El equipo del profesor de ingeniería eléctrica en la Escuela Jacobs de Ingeniería de la Universidad de California en San Diego, Zhaowei Liu, ha desarrollado un nuevo metamaterial que permitirá mejorar sustancialmente las comunicaciones ópticas subacuáticas.
El ambicioso proyecto desarrolla LED de parpadeo rápido que permite acelerar estas comunicaciones. El siguiente paso será aplicar esta tecnología en los LED convencionales.
La velocidad de parpadeo (modulación) en LED verdes y azules ha sido siempre muy deficiente en los sistemas de esta clase.
La modulación ultrarrápida permite incrementar la velocidad a la que puede ser enviada la información a través del agua (entre barcos y submarinos, buceadores y submarinos, sensores ambientales subacuáticos y vehículos sumergibles no tripulados, u otras combinaciones).
Con la mejora en la velocidad de modulación, se podrán sustituir los sistemas de comunicaciones acústicas en aplicaciones de corta distancia. Para ello, es necesario desarrollar LED verdes y azules con una velocidad de modulación mayor en uno o dos órdenes de magnitud que la de los LED actuales basados en el nitruro de galio.
Los ingenieros eléctricos de la Universidad de California en San Diego han demostrado que algunos materiales artificiales pueden mejorar significativamente la velocidad de las comunicaciones ópticas subacuáticas.
Las comunicaciones acústicas submarinas están limitadas por la relativamente baja velocidad de propagación del sonido, el escaso ancho de banda derivado de esa velocidad, y porque también pueden perturbar la vida cotidiana de ballenas, delfines y otras especies marinas.
Conversión de señal luminosa a dato
En las comunicaciones ópticas subacuáticas, los datos se convierten de una señal eléctrica a una señal luminosa que viaja a través del agua desde una fuente de luz como un LED a un receptor óptico. Los LED azules y verdes ya se utilizan para transferir información a través del agua porque su luz es menos absorbida que la de otros colores.
Los metamateriales desarrollados por el equipo citado y que son sintéticos, o sea con propiedades que no se encuentran en la naturaleza, han sido especialmente diseñados para acelerar el proceso de generación de luz.
Con Liu han trabajado también Dylan Lu, Paul Yu y Eric Fullerton, de la Universidad de California en San Diego.
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Fotos cedidas por la universidad US San Diego. En la de portada el estudiante Dylan Lu trabajando. Crédito de foto: Josh Knoff/UC San Diego Jacobs School of Engineering
