Bugün dünyada milyarlarca cihaz internete bağlanmak için sınırlı bir radyo frekansı (WiFi) spektrumunu kullanıyor. Bu "dijital trafik sıkışıklığı", bağlantı hızlarını düşürüyor. Ancak bilim insanları çözümü gökyüzünde değil, tavanımızdaki lambada buldu. LiFi, veriyi radyo dalgalarıyla değil, görünür ışıkla ileten bir teknolojidir. Teorik olarak WiFi'dan 100 kat daha hızlı olan bu sistemin önündeki en büyük teknik engel ise "hız" değil, "renk"ti. İşte bu engeli aşan teknoloji, Perovskit Nanokristaller oldu.
LiFi (Light Fidelity), LED ampullerin insan gözünün algılayamayacağı kadar hızlı bir şekilde açılıp kapanması (yanıp sönmesi) prensibine dayanır.
Işık Açık: 1
Işık Kapalı: 0
Bu sinyaller, bilgisayarınızdaki veya telefonunuzdaki bir fotodedektör (alıcı) tarafından algılanır ve veriye dönüştürülür. Siz sadece odayı aydınlatan sabit bir ışık görürsünüz, ancak o ışık aslında saniyede milyarlarca bit veri taşımaktadır.
Evlerimizde kullandığımız standart beyaz LED'ler, aslında mavi ışık yayan bir çip ve onun üzerini kaplayan sarı fosfor tabakasından oluşur.
Sorun: Mavi ışık çok hızlı modüle edilebilir (açılıp kapanabilir), ancak üzerindeki sarı fosforun tepki süresi yavaştır. Işık kapandığında fosfor bir süre daha parlamaya devam eder (afterglow). Bu "gecikme", veri aktarım hızını (bant genişliğini) sınırlar.
Bilim insanları, yavaş fosfor yerine, Perovskit Nanokristalleri kullanmaya başladı. Bu mikroskobik kristallerin LiFi için neden mükemmel olduğunu üç maddede özetleyebiliriz:
Nanokristallerin ışığı soğurup tekrar yayma süresi (radiative lifetime) inanılmaz derecede kısadır. Standart fosforlar mikrosaniye hızındayken, nanokristaller nanosaniye hızında tepki verir. Bu, ışığı çok daha yüksek frekanslarda modüle etmemizi ve saniyede Gigabitlerce veri aktarmamızı sağlar.
Nanokristallerin boyutu değiştirilerek yaydıkları ışığın rengi tam olarak ayarlanabilir. Bu sayede, hem gözü yormayan sıcak bir oda aydınlatması sağlanır hem de veri iletişimi için gereken renk spektrumu optimize edilir.
Kuantum verimliliği çok yüksek olduğu için enerji kaybı minimumdur. Hem aydınlatma hem de internet faturanız için dosttur.
Güvenlik: Radyo dalgaları duvarlardan geçer, bu yüzden yan komşunuz veya sokaktaki hacker WiFi ağınıza sızabilir. Işık ise duvardan geçemez. LiFi kullanıyorsanız, veriniz odanın içinde kalır. Perdeleri çektiğiniz an ağınız dış dünyaya kapanır.
Hız: Laboratuvar ortamında 224 Gbps (saniyede yaklaşık 18 film indirme hızı) hızlara ulaşılmıştır. Nanokristaller bu hızı standart hale getirecektir.
Parazitsizlik: Uçaklar veya hastaneler gibi RF sinyallerinin yasak olduğu yerlerde LiFi güvenle kullanılabilir çünkü elektromanyetik parazit yaratmaz.
Geleceğin akıllı evlerinde ve ofislerinde modem aramayacağız. Tavandaki aydınlatma, masa lambası, hatta sokak lambaları birer veri vericisi olacak. Otonom araçlar, farları aracılığıyla birbirleriyle (V2V) haberleşecek. "Işık Yayan Nanokristaller", bu iletişim ağının görünmez işlemcileri olarak, verinin ışık hızında akmasını sağlayacak.
LiFi teknolojisi, sadece daha hızlı internet demek değil; aynı zamanda daha güvenli ve daha yeşil bir iletişim altyapısı demektir. Nanoteknoloji, bu sistemin "hız limitini" kaldırarak onu ticari bir gerçekliğe dönüştürüyor. Yakın gelecekte, "Işığı aç" dediğimizde aslında "İnterneti aç" demiş olacağız.
