طور المعهد الكوري الجنوبي للعلوم والتكنولوجيات المتقدمة تقنية Li-Fi التي تعتمد على الاتصالات اللاسلكية باستخدام الضوء المرئي في نطاق 400-800 تيراهرتز، محققة سرعات تصل إلى 224 غيغابت في الثانية.
تتفوق تقنية Li-Fi على “الواي فاي” بعدم تعرضها لقيود الطيف الترددي، مما يمنحها مقاومة أفضل للتداخل. ورغم الاعتقاد السابق بأن الإشارة الضوئية أقل أمانًا، تمكن العلماء من معالجة هذه المشكلة من خلال منصة جديدة تعزز كلاً من السرعة والأمان.
تعتمد التقنية على باعث ضوء ثلاثي عالي الكفاءة، يستخدم نقاطًا كمومية صديقة للبيئة ومنخفضة السمية. يتم إنتاج الضوء عند تعرضه لمجال كهربائي عبر أقطاب كهربائية شفافة مثقوبة مجهريًا.
يعمل جهاز الإرسال الضوئي مع التشفير المدمج على تحويل المعلومات إلى ضوء وتشفيرها تلقائيًا، مما يتيح نقل البيانات بشكل آمن دون الحاجة إلى أجهزة إضافية معقدة. وتبلغ الكفاءة الكمومية الخارجية للجهاز 17.4%، مع سطوع 29,000 نيت، وهو ما يتجاوز سطوع شاشات OLED للهواتف بأكثر من 10 مرات، بينما تتطلب الأجهزة القابلة للتطبيق تجارياً كفاءة كمومية خارجية حوالي 20%.
استخدم الباحثون أسلوب التحليل الكهربائي الضوئي العابر لفهم آلية تحويل المعلومات إلى الضوء عبر نبضات كهربائية قصيرة جداً. سمح هذا التحليل بكشف آلية “التضمين الضوئي ثنائي القنوات”.
أوضح البروفيسور تشو هيون تشانغ أن هذا البحث يتجاوز قيود أجهزة الاتصالات الضوئية الحالية، ويقدم منصة جديدة تعزز السرعة والأمان. وأشار إلى أن هذه التقنية، القادرة على التشفير والنقل المتزامن دون الحاجة لأجهزة إضافية، ستجد تطبيقات واسعة في مجالات حساسة لأمن البيانات.
تمت هذه التقنية بالتعاون مع المعهد الكوري الجنوبي لأبحاث المعايير والعلوم (KRISS) ونُشرت تفاصيلها في مجلة Advanced Materials.
