"Cabos de ar de fibra ótica" podem ser o futuro das comunicações. O audacioso projeto é uma empreitada de Howard Milchberg, professor de física e de ciência da computação da universidade de Maryland (College Park, EUA). A equipe do pesquisador mostra-se confiante na proposta e pretende fazer com que cabos físicos sejam levados ao espaço.

Em suma, o projeto consiste no seguinte: uma “parede” de ar de baixa densidade envolve um núcleo de ar de maior densidade. Como o índice de refração dessa “barreira” de ar é baixo, o comportamento do esquema mostra-se similar ao modo de funcionamento de cabos tradicionais de fibra ótica (saiba como estes componentes trabalham por aqui).

O sistema idealizado pelo time de Milchberg é composto por um arranjo entre quatro colunas (em vermelho, na imagem abaixo) que cria um tipo de gaiola de ar de baixa densidade. Emissões potentes de raios laser são então feitas pelo interior da “armadilha”, criando um feixe estreito de luz chamado “filamento”. À medida que os raios trafegam, o ar quente de baixa densidade converge os sinais de luz, evitando que a emissão se espalhe cabo afora.

Um tubo espelhado

De acordo com estudo publicado pelo laboratório da universidade de Maryland (leia o arquivo aqui, em inglês), a expansão do ar provocada pela emissão dos raios de luz deixa para trás um “buraco” de ar de baixa densidade. Por possuir um baixo nível de refração, “filamentos” podem ser transmitidos como se estivessem sendo refletidos dentro de um tubo espelhado.

Ilustração demonstra como as colunas deverão conduzir os feixes de luz.

O processo acontece de forma extremamente rápida: os filamentos transmitidos desaparecem após um trilionésimo de segundo. Mas este breve momento de vida que cada filamento possui é, ainda conforme explica o professor responsável pela pesquisa, tempo suficiente para que a transmissão de dados seja feita. “Milissegundos são como uma eternidade [quando se quer emitir lasers de um ponto para outro]”, explica Milchberg.

Além de possibilitar a transmissão de dados a alta velocidade, os cabos de ar de fibra ótica geram baixas perdas de energia. Isso significa dizer que o “buraco” de ar de baixa densidade e com índices baixos de refração são devidamente criados pelo processo. “É como um tapa fosse dado em seu rosto e, depois de um tempo, sua pele se movesse”, diz o professor ao falar sobre o intervalo de tempo para a transferência de luz entre dois pontos por meio do cabo.

Finalidades

O objetivo de se desenvolver cabos de ar de fibra ótica é possibilitar uma comunicação eficaz e precisa entre ambientes “inóspitos” e bases tradicionais de monitoramento. “É como se você pudesse simplesmente levar um cabo físico de fibra ótica e desenrolá-lo à velocidade da luz, colocando-o e lugares em que a medição remota se mostra necessária”, comenta o estudioso.

Estender um cabo até estações espaciais, equipamentos de exploração atmosférica e marinha ou inserir a extensão em usinas nucleares, por exemplo, são algumas das aplicações que o projeto poderá criar. Os testes realizados até o momento pelos pesquisadores levaram em conta a emissão de laser pela distância de cerca de um metro.

Para que a aplicação prática do cabo a processos audaciosos seja feita, uma demonstração do pleno funcionamento do esquema deverá ser realizada – a transferência de dados por pelo menos 50 metros deverá ser comprovada.

A pesquisa está sendo atualmente desenvolvida pela universidade de Maryland sob o apoio dos órgãos estadunidenses Escritório das Forças Aéreas e Pesquisas Científicas Agência de Defesa e Redução de Ameaças e Fundação Nacional de Ciências. O estudo foi publicado neste mês; não se sabe quando demais testes serão feitos pelos estudiosos.

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