Wetenschappers claimen een doorbraak in terahertz-technologie, waardoor data veel sneller zou kunnen worden vervoerd. 

Je kent het wel: je moet even snel iets opzoeken op internet, maar door een trage Wi-Fi-verbinding zit je minutenlang duimen te draaien. Terahertz-straling zou hier volgens een aantal technici verandering in kunnen brengen: die zou gegevens honderd keer sneller kunnen aanleveren dan de huidige netwerken. De Amerikaanse onderzoeker Daniel Mittleman en zijn collega’s claimen nu een doorbraak in deze technologie.

Multiplexing

De huidige Wi-Fi-netwerken maken gebruik van microgolven – elektromagnetische straling met een frequentie van een paar gigahertz (GHz) – om gegevens over te brengen. Terahertz-straling heeft een draagfrequentie van 200 tot 500 GHz, waardoor meer data kan worden verzonden in een korte tijd. Maar uitvogelen hoe deze straling precies kan worden gebruikt, blijkt een uitdaging.

Een grote uitdaging is het gebruik van apparaten die verschillende gegevensstromen leiden naar één kanaal en ze vervolgens aan het uiteinde weer scheiden; de zogenoemde multiplexers. Deze technologie maakt het onder andere mogelijk om duizenden telefoontjes tegelijkertijd via één optische kabel te laten reizen en ze vervolgens weer te verspreiden. Systemen die zijn gebaseerd op microgolven maken gebruik van multiplexing, maar voor terahertz-technologie ligt dit wat lastiger.

“Bij de meeste multiplexers die zijn ontwikkeld, moet een golf door materialen zoals glas of halfgeleiders”, mailt onderzoeker Mittleman. “Veel van deze materialen absorberen een deel van de terahertz-straling. Dus als we de bestaande multiplexers gebruiken voor terahertz-technologie, zal het signaal sterk worden afgezwakt.” Daarom hebben de onderzoekers nu een eigen multiplexer ontwikkeld.

Tien jaar

Voor wie wil weten hoe het apparaat precies werkt: het systeem maakt gebruik van een zogenoemde ‘lekke golfantenne’. Deze wordt gemaakt van twee metalen platen waartussen lucht zit. Hierin kunnen de golven worden vervoerd zonder door andere materialen te reizen. De platen liggen parallel aan elkaar en een van de twee heeft een kleine gleuf. Hieruit kan straling in verschillende richtingen vrijkomen. Welke hoek de straling maakt, hangt af van de frequentie. Een apparaat bij je thuis kan vervolgens worden afgestemd om straling vanuit een bepaalde hoek te detecteren en op te vangen.

De technologie moet nog wel worden bijgeschaafd. Zo zouden invloeden van buitenaf, zoals vochtigheid, het signaal kunnen verstoren. Bovendien is dit slechts een van de obstakels van terahertz-straling die wordt aangepakt. De onderzoekers denken dan ook dat de technologie pas over een jaar of tien toepasbaar is. Tot die tijd zullen we het dus nog moeten doen met de Wi-Fi-verbinding die af en toe wat trager is dan we willen.

Bronnen: Nature Photonics, Brown University via EurekAlert!, IFL Science