A Metasuperfície de Codificação Espaço-Tempo Melhora as Redes Sem Fios 6G

Esquerda: Uma ilustração concetual do sistema. À direita: Resultados experimentais que demonstram a eficácia do sistema

As metassuperfícies programáveis (PM), também conhecidas como superfícies inteligentes reconfiguráveis, não só reflectem sinais sem fios como também controlam dinamicamente as ondas electromagnéticas em tempo real. Estas superfícies inteligentes são cruciais para o avanço das tecnologias de deteção e dos sistemas de comunicação sem fios da próxima geração.

Investigadores da Southeast University, da University of Sannio e da Université Paris-Saclay-CNRS demonstraram que uma PM específica, denominada metassuperfície de codificação espaço-tempo, pode suportar simultaneamente a deteção e a comunicação. O seu estudo, publicado na Nature Communications, apresenta dois esquemas integrados de deteção e comunicação (ISAC) que tiram partido desta tecnologia.

“À medida que entramos na era 6G, as redes devem fazer mais do que apenas transmitir dados – devem interagir e adaptar-se ao seu ambiente”, disse o autor sénior Tie Jun Cui. Motivada por esta visão, a equipa desenvolveu um PM que permite a comunicação a alta velocidade enquanto detecta o seu ambiente em tempo real.

Metasuperfície de codificação espaço-temporal: Uma solução programável para o controlo dinâmico de sinais

Instalação experimental para medições numa antena de transmissão em movimento. Crédito: Adaptado de Chen et al., Nature Communications 16, 1836 (2025), sob CC BY-NC-ND 4.0.

No centro do seu sistema está uma metassuperfície de codificação espaço-temporal, uma superfície programável que manipula ativamente os sinais reflectidos. Ao contrário dos espelhos convencionais que se limitam a refletir a luz, esta superfície ajusta a propagação das ondas electromagnéticas utilizando díodos incorporados que se ligam e desligam dinamicamente. Nomeadamente, suporta tanto a frequência original do sinal como harmónicas adicionais, permitindo um controlo preciso.

Esta dupla funcionalidade permite uma conetividade estável enquanto segue o movimento, detecta objectos e responde a alterações ambientais. Para testar as suas capacidades, os investigadores construíram um protótipo de frequência de micro-ondas (10,3 GHz), que demonstrou com êxito a deteção e a comunicação em tempo real.

“O nosso protótipo adapta-se a utilizadores em movimento, estabiliza as ligações e detecta obstáculos com precisão”, explicou Cui. “Esta abordagem pode simplificar as redes móveis, reduzir os custos, otimizar a utilização do espetro e melhorar a sustentabilidade.”

A sua descoberta abre caminho para futuros ambientes inteligentes, com aplicações em cidades inteligentes, segurança doméstica, robótica industrial e veículos autónomos. No futuro, a equipa pretende integrar a inteligência artificial para a tomada de decisões em tempo real e melhorar a segurança para garantir um funcionamento fiável e protegido. Em última análise, prevêem espaços inteligentes que se adaptam perfeitamente às necessidades dos utilizadores, tornando as casas e as cidades mais conectadas, reactivas e eficientes.

Leia o Artigo Original: TechXplore

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