Esta convergência entre comunicação e deteção conhecida pela sigla ISAC (Integração de Sensoriamento e Comunicação) é um avanço notável, pois atualmente exige dois equipamentos distintos e energeticamente intensivos. Para passar de uma fase para outra, os materiais e componentes atuais com propriedades elétricas voláteis (como o dióxido de vanádio ou os semicondutores) exigem de facto uma alimentação contínua para manter o seu estado.
Ilustração conceptual da metasuperfície de codificação multifuncional proposta para deteção em campo próximo e comunicação em campo distante na gama dos terahertz (THz). Fabricada a partir de materiais funcionais, a metasuperfície manipula com precisão as ondas refletidas por ativação ótica.
Esta capacidade permite criar um ambiente de comunicação de ampla cobertura através de um canal de sinal dedicado com alto ganho. Além disso, a metasuperfície melhora a deteção passiva de objetos através de uma varredura de grande ângulo, que complementa a faixa de varredura de frequência dos diferentes padrões de codificação.
© 2025 The Author(s). Advanced Functional Materials published by Wiley-VCH GmbH
O telureto de germânio (GeTe) muda o jogo
É aqui que o trabalho da equipa de Aurelian Crunteanu do Instituto XLIM (CNRS/Universidade de Limoges) ganha toda a sua importância.
Em colaboração com a City University of Hong Kong, os cientistas desenvolveram uma metasuperfície monocamada que integra telureto de germânio (GeTe). Este material de mudança de fase permite a comutação de um estado cristalino condutor para um estado amorfo isolante apenas sob o efeito de pulsos laser muito curtos. E ao contrário das abordagens anteriores, o GeTe mantém o seu estado sem fornecimento contínuo de energia. Uma propriedade chamada não volatilidade, que reduz drasticamente o consumo elétrico.
Os investigadores validaram e qualificaram as capacidades duais do seu novo dispositivo. Em modo "deteção", a metasuperfície explora a dispersão em frequência em várias configurações e cobre assim um campo de deteção de 40 graus, com grande capacidade de localização de pequenos objetos metálicos.
Em modo "comunicação", a metasuperfície estabelece uma ligação a uma taxa de 5 gigabits por segundo. A relação sinal/ruído é melhorada e o erro de magnitude vetorial (Error Vector Magnitude - EVM) (indicador da qualidade do sinal) é reduzido em comparação com um refletor metálico de referência.
Não há dúvida de que estes desempenhos posicionam o telureto de germânio como uma solução muito relevante para as futuras redes 6G. Com uma mesma infraestrutura capaz de transmitir simultaneamente dados e mapear o ambiente, as aplicações potenciais abundam: redes satelitais em órbita baixa, cidades inteligentes, Internet das Coisas avançada, veículos conectados, redes inteligentes...
Onde quer que o consumo de energia e a compacidade dos sistemas sejam críticos, esta nova metasuperfície oferece uma solução duradoura e inovadora.