Trung Quốc vừa công bố một đột phá công nghệ trong lĩnh vực truyền thông bằng ánh sáng nhìn thấy (VLC), khi các nhà khoa học nước này phát triển thành công một động cơ quang học có khả năng truyền tải dữ liệu đi xa tới 1,2 km bằng ánh sáng trắng. Đây là bước tiến vượt bậc so với các hệ thống VLC truyền thống vốn chỉ hoạt động trong phạm vi vài mét.
Vật liệu gốm giá rẻ là chìa khóa
Trong bối cảnh tài nguyên băng tần vô tuyến ngày càng cạn kiệt, công nghệ VLC nổi lên như một giải pháp thay thế đầy hứa hẹn nhờ băng thông rộng và khả năng chống nhiễu điện từ tuyệt đối. Tuy nhiên, các hệ thống dựa trên đèn LED truyền thống bị giới hạn về khoảng cách. Để vượt qua rào cản này, nhóm nghiên cứu thuộc Đại học Công nghệ Nam Trung Quốc đã phát triển một động cơ quang học sử dụng tia laser kết hợp với vật liệu gốm bán trong suốt đặc biệt, giúp chuyển hóa năng lượng laser thành ánh sáng trắng ổn định.
Điểm đáng chú ý là chi phí sản xuất thấp nhờ quy trình chế tạo mới, kết hợp các ion canxi với bột thủy tinh, loại bỏ hoàn toàn nhu cầu về thiết bị áp suất cao đắt đỏ. Điều này mở ra cơ hội thương mại hóa trên quy mô lớn.
Phá vỡ giới hạn khoảng cách kỷ lục
Khả năng truyền dữ liệu xa 1,2 km của thiết bị là một con số không tưởng đối với công nghệ VLC trước đây. Yếu tố cốt lõi là vật liệu gốm thế hệ mới với khả năng tản nhiệt hiệu quả gấp 20 lần so với nhựa silicone truyền thống. Nhờ đó, vật liệu này có thể chịu được mật độ năng lượng cực cao từ tia laser mà không bị suy hao, duy trì độ ổn định của ánh sáng trắng trên suốt chặng đường dài. Sự kết hợp giữa laser cường độ cao và gốm chịu nhiệt là chìa khóa tối ưu hóa hiệu suất quang học.
Mảnh ghép cho hệ sinh thái thông minh
Mạng 6G trong tương lai không chỉ dừng lại ở tốc độ Internet mà còn là xương sống cho các hệ thống AI toàn diện. Khi động cơ quang học này được tích hợp vào điện thoại thông minh hoặc cột đèn đường, mạng lưới viễn thông có thể phát hiện sự hiện diện và chuyển động của con người trong thời gian thực. Ngoài ra, nhờ đồng bộ với vệ tinh quỹ đạo tầm thấp (LEO), công nghệ này hứa hẹn cung cấp Internet tốc độ cao tới các vùng địa lý khó tiếp cận như đại dương, sa mạc hay núi cao.
Thử thách trên lộ trình thương mại hóa
Dù đạt được những thông số ấn tượng, nhóm nghiên cứu thừa nhận công nghệ này vẫn còn hạn chế. Dải màu của ánh sáng trắng hiện tập trung ở vùng vàng (bước sóng 500–650 nm), thiếu thành phần đỏ, làm hạn chế chỉ số hoàn màu (CRI). Tốc độ truyền dữ liệu cũng còn xa so với cáp quang. Để khắc phục, các nhà khoa học sẽ tìm kiếm vật liệu phát quang có thời gian huỳnh quang ngắn hơn và băng thông linh hoạt hơn. Đồng thời, họ dự kiến tích hợp laser với hệ thống tần số vô tuyến (RF) để tạo mạng lai, do AI điều khiển, tự động điều chỉnh tốc độ và công suất dựa trên thời tiết, đảm bảo kết nối thông suốt ngay cả trong mưa lớn hay sương mù, hướng tới mạng 6G tích hợp không gian-bầu trời-mặt đất-biển cả.
