Silicio + fibra ottica = futuro

Una fibra ottica farcita di un minuscolo filamento di silicio monocristallino . È quanto sono riusciti ad ottenere gli scienziati statunitensi dell’università Penn State , in una ricerca che ha visto impegnati anche gli studiosi britannici dell’ università di Southampton e i cui dettagli verranno pubblicati sul prossimo numero della rivista Advanced Materials .

Partendo dai risultati di un altro studio pubblicato nel 2006, nel quale il team aveva dimostrato la possibilità di sviluppare un materiale simile con l’utilizzo di silicio policristallino, i ricercatori hanno realizzato una fibra capace di veicolare contemporaneamente segnali ottici ed elettronici : “In molte applicazioni il silicio monocristallino garantisce performance superiori a quelle del policristallino e del silicio amorfo – ha spiegato il professor John Badding, del dipartimento di chimica di Penn State – e con la tecnica da noi sviluppata è possibile offrire maggiori funzionalità attraverso la fibra ottica”.

Per ottenere il filamento di silicio dentro la fibra, gli scienziati hanno ideato una tecnica che richiede diversi passaggi. In un primo tempo viene realizzata una fibra che contiene un filamento d’oro in una cavità interna, grazie ad un procedimento che richiede un raggio laser: in seguito viene aggiunta una certa quantità di silano , un gas formato da silicio e idrogeno, che a contatto con l’oro reagisce liberando l’idrogeno. In questo modo si forma una sorta di nanostrato di silicio attorno al filamento aureo, che verrà in seguito rimosso sempre mediante un processo chimico.

Secondo i ricercatori, l’unione di semiconduttori e fibre ottiche dovrebbe garantire un significativo miglioramento nella qualità e nella velocità delle interfacce nei punti di snodo delle reti: “Oggi è ancora necessario avere switch elettronici ai due capi di una fibra – spiega Pier Sazio, dell’equipe britannica che ha collaborato al progetto – ma se sarà possibile far transitare il segnale elettrico senza la necessità di passare da fibra a rame e viceversa, il risultato sarà un sistema più veloce ed efficiente”.

Le applicazioni principali di questo tipo di tecnologia sarebbero gli switch di grandi dimensioni, come quelli inseriti nei backbone che tengono in piedi l’infrastruttura di Internet . Un nodo cruciale per garantire la crescita della rete delle reti, soprattutto alla luce dell’impennata del traffico in transito dovuta alla digitalizzazione di massa di paesi emergenti come la Cina, e alla diffusione di servizi come la webTV che richiedono sempre più ampiezza di banda.

Una corsa che proprio in questi giorni ha visto il lancio di una nuova generazione di prodotti della canadese Nortel , in grado di far transitare sui propri circuiti dai 40 ai 100 Gigabit al secondo di dati . I primi test dei nuovi apparecchi sarebbero già iniziati in Danimarca e nel Regno Unito , e sarebbero in procinto di essere avviati anche in molti altri paesi. L’attuale velocità massima gestibile attraverso l’infrastruttura esistente si assesta sul limite dei 10 Gigabit al secondo.

Luca Annunziata