توسعه مخابرات زیرآبی با منبع نوری نانومقیاس

محققان با ایجاد الگوهای نانومقیاس از جنس سیلیکون و نقره موفق به ساخت منبع نوری بسیار سریع شدند. این منبع نوری در دستگاه‌های مخابراتی زیردریایی‌ها و کشتی‌ها استفاده می‌شود. این منبع می‌تواند سرعت و حجم اطلاعات مبادله شده میان کشتی و زیردریایی‌ها را افزایش دهد.

پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا به رهبری ژاوی لیو موفق به ارائه منبع نور جدید برای توسعه مخابرات زیرآبی شدند. در مقاله‌ای که این گروه تحقیقاتی در نشریه Nature Nanotechnology به چاپ رساندند، نشان دادند که استفاده از یک ماده مصنوعی دارای الگوهای نانومقیاس می‌تواند شدت تابش را در مولکول‌های رنگی نشر نور فلورسانس بهبود دهد.
این گروه روی سطح مولکول‌های رنگی را با استفاده از سیلیکون و نقره نانوالگودهی کردند که این کار موجب افزایش ۷۵درصدی نرخ چشمک زدن و ۸۰درصدی شدت تابش در این ترکیبات شدند.
لیو می‌گوید: هدف اصلی از این برنامه آن است که منبع نور بهتری را برای استفاده در سیستم‌های مخابراتی ایجاد کرد. ما در این پروژه موفق شدیم با استفاده از یک ماده مصنوعی سنتزی شده که دارای الگوهای نانومقیاس است، شدت تابش را افزایش دهیم، در حال حاضر روی استفاده از این ماده در LEDها کار می‌کنیم.
برای ایجاد ارتباط زیر آب، مثلا میان کشتی و زیردریایی، باید نرخ تبادل اطلاعات بسیار بالا باشد؛ این نرخ به سرعت چشمک زدن LEDها بستگی دارد که در حال حاضر سیستم‌های موجود نمی‌توانند پاسخگوی نیاز شرکت‌ها باشند. به همین دلیل ما اقدام به ساخت منبع نوری کردیم که می‌تواند به توسعه این ادوات کمک کند.
در حال حاضر از سیستم‌های صوتی نیز برای تبادل اطلاعات استفاده می‌شود که به دلیل سرعت کم و قدرت پایین انتقال اطلاعات و همچنین امکان آسیب رساندن به آبزیان، وجود یک روش جایگزین به شدت احساس می‌شود.
در سیستم‌های مخابرات زیرآبی، اطلاعات از طریق دستگاه‌هایی نظیر LED به پرتوهای نور تبدیل شده و بین دو نقطه منتقل می‌شود. با استفاده از این ماده مصنوعی که محققان این پروژه تولید کردند، فرآیند تولید نور در منبع سرعت می‌یابد. تا پیش از این، تبدیل سیگنال‌های الکتریکی به نوری در LEDها با سرعت بالا امکان‌پذیر نبود اما با این روش می‌توان این سرعت را افزایش داد.
این گروه تحقیقاتی برای ساخت این منبع نوری سریع، مبلغ ۵۰۰ هزار دلار حمایت مالی دریافت کردند که این مبلغ در طول سه سال صرف تحقیقات و ساخت این منبع می‌شود.