A rede oculta que torna a internet possível - Sajan Saini

Veja a lição completa: https://ed.ted.com/lessons/the-hidden-network-that-makes-the-internet-possible-sajan-saini

Em 2012, uma equipe de pesquisadores estabeleceu um recorde mundial, transmitindo 1 petabyt de dados, ou seja, 10 mil horas de vídeo de alta definição, em um cabo de 50 km, em um segundo. Este não foi apenas um cabo. Foi uma versão simplificada de fibra óptica, a rede oculta que liga o nosso planeta e torna a Internet possível. O que é a fibra ótica e como funciona? Sajan Saini explora a tecnologia vital.

Lição de Sajan Saini, dirigida pelo Artrake Studio.

Esta palestra foi dada em um evento TEDx, que usa o formato de conferência TED, mas é organizado de forma independente por uma comunidade local. Para saber mais, visite http://ted.com/tedx

Em 2012,

pesquisadores japoneses e dinamarqueses,
estabeleceram um recorde mundial

transmitindo 1 petabyt de dados, ou seja,

10 mil horas de vídeo de alta definição,

num cabo de 50 km, em um segundo.

Este não era "qualquer" cabo.

Era uma versão
simplificada de fibra óptica:

a rede oculta que liga o nosso planeta

e torna a internet possível.

Por décadas, redes de longa distância
entre cidades e países

foram transportadas por sinais elétricos,

em fios de cobre.

Isso era lento e ineficiente,
os fios limitavam as taxas de dados

e a capacidade era perdida
na forma de calor.

Mas no final do século 20,

engenheiros dominaram um método
muito superior de transmissão.

Ao invés de metal,

o vidro pode ser cuidadosamente derretido
e desenhado em fios de fibra flexível,

centenas de quilômetros de comprimento
e não mais espesso que o cabelo humano.

E ao invés de eletricidade,

esses fios carregam pulsos de luz,
representando dados digitais.

Mas como a luz viaja dentro do vidro,
em vez de apenas passar por ele?

O truque está em um fenômeno
conhecido como reflexão interna total.

Desde o tempo de Isaac Newton,

fabricantes de lentes e cientistas
sabem que a luz se dobra

quando passa entre o ar
e materiais como água ou vidro.

Quando um raio de luz dentro
do vidro atinge sua superfície

num ângulo inclinado, ele se refrata
ou dobra enquanto sai para o ar.

Mas se o raio viajar num ângulo raso,

vai se dobrar tanto que fica preso,

saltando ao longo do vidro.

Sob a condição correta,

algo, normalmente transparente à luz,
pode escondê-lo do mundo.

Comparado com eletricidade ou rádio,

sinais de fibra óptica quase
não se degradam em grandes distâncias,

um pouco de sua energia se dispersa

e as fibras não podem dobrar
muito acentuadamente,

caso contrário, a luz vaza.

Hoje, uma única fibra óptica transporta
muitos comprimentos de onda de luz,

em cada canal diferente de dados.

Um cabo de fibra óptica contém
centenas destes fios de fibra.

Mais de um milhão de quilômetros
de cabo cruzam nossos oceanos

para ligar os continentes: o suficiente
pra se enrolar ao redor do Equador

quase 30 vezes.

Com fibra óptica,

a distância dificilmente limita os dados,

o que permitiu que a internet evoluísse
em um computador planetário.

Cada vez mais, nosso trabalho
móvel e nossa diversão

dependem de legiões de servidores
de computadores sobrecarregados,

armazenados em centros de dados imensos,
construídos pelo mundo.

Isso é chamado de computação em nuvem,

e leva a dois grandes problemas:

desperdício de calor
e demanda de banda larga.

Boa parte do tráfego de internet
navega dentro de centros de dados,

onde milhares de servidores conectados
por cabos elétricos tradicionais:

metade da energia que consomem
é desperdiçada como calor.

Enquanto isso, a demanda de banda
larga sem fio é cada vez maior,

e os sinais gigahertz usados
em nossos dispositivos móveis

atingem seus limites de entrega de dados.

Parece que a fibra ótica tem sido
boa demais para seu próprio bem,

alimentando nuvens e expectativas
de computação móvel

excessivamente ambiciosas.

Mas uma tecnologia relacionada,
a fotônica integrada, veio ao resgate.

A luz pode ser guiada
não somente em fibras ópticas,

mas também em fios de silício ultrafinos.

Fios de silício não guiam
a luz, como fibra,

mas permitem que os engenheiros encolham

os dispositivos em 100 quilômetros,
uma rede de fibra óptica,

até pequenos chips fotônicos
que são plugados em servidores

e convertem seus sinais elétricos
para óptico e vice-versa.

Esses chips que convertem
luz em eletricidade

permitem que cabos elétricos inúteis

dos centros de dados sejam trocados
por fibra com eficiência energética.

Chips fotônicos ajudam a quebrar
limitações de banda larga sem fio, também.

Pesquisadores trabalham para substituir
o celular com sinais gigahertz,

com frequências terahertz,

para transportar dados
milhares de vezes mais rápido.

Mas esses são sinais de curto alcance:

são absorvidos pela umidade no ar,

ou bloqueados por edifícios altos.

Contando com pequenos chips fotônicos

distribuído pelas cidades,

os sinais terahertz serão retransmitidos
para distâncias de longa alcance.

Podem fazer isso através
"de intermediários estáveis",

fibra óptica e tornar a conectividade
hiper-rápida e sem fio uma realidade.

Por toda a história humana,

a luz nos presenteou com visão e calor,

como uma companheira constante, enquanto
exploramos e estabelecemos o mundo físico.

Agora, unimos a luz às informações

e as redirecionamos para percorrerem
uma superestrada de fibra óptica

com diferentes saídas
fotônicas integradas,

para construir um mundo virtual
ainda mais expansivo.