Luce, ultima frontiera. La rivoluzione internet nasce al Politecnico di Como
Risultati tanto preziosi da essere pubblicati su Scientific Reports (Nature). Un gruppo di Ricercatori del Centro L-NESS del Politecnico di Milano-Polo Territoriale di Como, in collaborazione con l’Istituto di Elettronica Fondamentale di Parigi...
Risultati tanto preziosi da essere pubblicati su Scientific Reports (Nature). Un gruppo di Ricercatori del Centro L-NESS del Politecnico di Milano-Polo Territoriale di Como, in collaborazione con l'Istituto di Elettronica Fondamentale di Parigi, ha compiuto passi da gigante nell'ambito dell'ottica integrata basata su silicio: laser per generare segnali, modulatori per codificarli, detector per rivelarli e tutta l'ottica passiva per farli viaggiare all'interno dei microchip.
Partiamo con la spiegazione tecnica - difficile ma precisa - e poi cerchiamo di tradurla per noi comuni mortali.
Cos'hanno fatto i ricercatori?
Un risultato enorme che ha aperto una nuova strada verso la costruzione di modulatori elettro-ottici ad alte prestazioni e verso lo studio degli effetti ottici non-lineari in nano-strutture di silicio-germanio.
Jacopo Frigerio, tra i principali autori della ricercaCosa significa?
I nuovi servizi web come cloud computing, video streaming e social networking hanno causato un enorme incremento del traffico internet. Circolazione che, si calcola con assoluta certezza, raggiungerà i cento miliardi di gigabyte al mese nel 2016. La manipolazione e la trasmissione di una tale quantità di dati è diventata rilevante anche in termini energetici. Basti pensare che il 3% di tutto il consumo degli Stati Uniti è ascrivibile ai data center ed è destinato a crescere. "In questo contesto - spiegano dal Politecnico - appare evidente la necessità di sviluppare nuove tecnologie per la trasmissione dei dati che siano in grado di garantire un miglioramento delle prestazioni in termini di capacità e consumi rispetto all'attuale tecnologia basata su impulsi elettrici e interconnessioni metalliche". Ambito di ricercaUna promettente soluzione a questi problemi è costituita dall'implementazione di interconnessioni ottiche. Grazie alla possibilità di trasmettere molteplici segnali attraverso un singolo canale, la luce diventa il mezzo ideale per la trasmissione dei dati. Questa tecnologia è già stata impiegata con successo nel campo delle telecomunicazioni a lunga distanza, infatti le dorsali principali della rete telefonica e di internet sono realizzate mediante fibre ottiche. Tuttavia, per rispondere adeguatamente al crescente traffico di dati, è necessario implementare
interconnessioni ottiche anche a media e breve distanza. Il principale fattore che limita la pervasività di questa tecnologia è il costo. I materiali normalmente utilizzati nell'ottica integrata, come i semiconduttori del gruppo III-V, non consentono la fabbricazione di dispositivi su larga scala, al contrario del silicio, ossia il materiale su cui si fonda la moderna industria elettronica.
Il silicio«Proprio il silicio nell'ultimo decennio è stato l'oggetto di un'intensa ricerca volta allo sviluppo di una tecnologia ottica completamente basata sui semiconduttori del gruppo IV (Si, Ge, Sn e C) - spiega Jacopo Frigerio, uno dei principali autori della ricerca - con lo scopo di abbatterne i costi e renderla così impiegabile per interconnessioni a distanza sempre minore. I ricercatori operanti nel settore stanno letteralmente reinventando l'ottica integrata, riprogettando e realizzando i singoli componenti utilizzando solo materiali completamente compatibili con la tecnologia del silicio».
