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← A rede escondida que torna possível a Internet possível — Sajan Saini

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Zeige Revision 5 erzeugt am 08/13/2020 von Margarida Ferreira.

  1. Em 2012, uma equipa de investigadores
    japoneses e dinamarqueses
  2. estabeleceu um recorde mundial,
    ao transmitir 1 "petabit" de dados
  3. — o equivalente a 10 000 horas
    de vídeo em alta-definição —
  4. por um cabo de 50 quilómetros,
    num segundo.
  5. Mas não era um cabo qualquer.
  6. Era uma versão melhorada da fibra ótica:
  7. a rede escondida
    que conecta o nosso planeta
  8. e torna possível a Internet.
  9. Durante décadas,

  10. as comunicações de longa distância
    entre cidades e países diferentes
  11. eram sustentadas por sinais elétricos,
    em cabos feitos de cobre.
  12. Este processo era lento e ineficiente,
  13. com os cabos a limitar a taxa
    de transferência de dados
  14. e a perder energia sob a forma de calor.
  15. Mas, no fim do século XX,
  16. alguns engenheiros aprenderam um método
    de transmissão bem superior.
  17. Em vez de metal,
  18. podia-se derreter e transformar o vidro
    cuidadosamente em fios de fibra flexíveis,
  19. com centenas de quilómetros de comprimento
    e tão finos ou mais do que um cabelo.
  20. E, em vez de eletricidade,
  21. esses fios transportam impulsos de luz,
    que representam dados digitais.
  22. Mas como viaja a luz no interior do vidro,
    em vez de simplesmente o atravessar?

  23. O truque baseia-se num fenómeno
    conhecido por reflexão interna total.
  24. Desde a época de Isaac Newton,
  25. os fabricantes de lentes e os cientistas
    sabem que a luz se curva
  26. quando passa entre o ar
    e materiais como a água ou o vidro.
  27. Quando um raio de luz dentro do vidro
    atinge a superfície num ângulo elevado,
  28. este refrata-se, ou curva-se,
    ao sair para o ar.
  29. Mas, se o raio viajar
    num ângulo superficial,
  30. vai curvar-se tanto que permanece preso,
    refletindo-se dentro do vidro.
  31. Nas devidas condições,
  32. uma coisa que costuma
    ser transparente à luz
  33. pode, em vez disso, esconder-se do mundo.
  34. Em comparação
    com a eletricidade ou a rádio,

  35. os sinais da fibra ótica
  36. quase não se deterioram
    ao longo de grandes distâncias
  37. — só se dispersa uma pequena parte,
  38. e as fibras não se podem dobrar muito,
  39. caso contrário, a luz escaparia.
  40. Hoje, uma única fibra ótica transporta
    muitos comprimentos de onda de luz,
  41. cada um deles com um conjunto de dados.
  42. E um cabo de fibra ótica
    contém centenas dessas fibras.
  43. Mais de um milhão de quilómetros de cabos
    atravessam o fundo dos oceanos
  44. para conectar os continentes
  45. — o suficiente para dar quase
    30 voltas ao Equador.
  46. Com a fibra ótica, a distância
    pouco limita a transferência de dados,

  47. o que permitiu a evolução da Internet
    para um computador planetário.
  48. O trabalho e a diversão móvel
    cada vez dependem mais
  49. de uma multitude de servidores
    de computadores sobrecarregados,
  50. armazenados em centros de dados gigantes
    espalhados por todo o mundo.
  51. Chama-se a isso computação na nuvem,
    e provoca dois grandes problemas:
  52. perda de calor e exigência
    de largura de banda.
  53. A maior parte da navegação na Internet
    circula nos centros de dados,
  54. onde cabos elétricos tradicionais
    interligam milhares de servidores.
  55. Metade da sua potência de funcionamento
    perde-se sob a forma de calor.
  56. Entretanto, a exigência de largura
    de banda sem fios continua a aumentar,
  57. e os sinais de gigahertz usados
    nos nossos dispositivos móveis
  58. estão a atingir os limites
    de transferência de dados.
  59. Parece que a fibra ótica
    deu um passo maior que a perna,

  60. alimentando as expetativas demasiado
    ambiciosas da computação móvel e em nuvem.
  61. Mas uma tecnologia relacionada,
    a fotónica integrada, veio em seu auxílio.
  62. A luz pode ser guiada,
    não só nas fibras óticas,

  63. mas também em fios de silicone ultrafinos.
  64. Os fios de silicone não guiam a luz
    tão bem como a fibra ótica,
  65. mas permitem aos engenheiros
    reduzir todos os dispositivos
  66. numa rede de fibra ótica
    de cem quilómetros
  67. em pequenos "chips" fotónicos
    que se ligam aos servidores
  68. e convertem os sinais elétricos
    em sinais óticos e vice-versa.
  69. Estes "chips" de eletricidade para luz
  70. permitem trocar os cabos elétricos
    desperdiçadores de energia
  71. nos centros de dados
    por fibra energeticamente eficiente.
  72. Estes "chips" fotónicos também podem
    ajudar a desfazer as limitações

  73. da largura de banda sem fios.
  74. Há investigadores a tentar substituir
    os sinais móveis de gigahertz
  75. por frequências de terahertz,
  76. para transportar os dados
    milhares de vezes mais rápido.
  77. Mas estes são sinais de curto alcance:
  78. são absorvidos pela humidade do ar
    ou bloqueados por edifícios altos.
  79. Com estes minúsculos "chips" fotónicos
    transmissores, distribuídos pelas cidades,
  80. os sinais de terahertz podem ser
    retransmitidos a longas distâncias.
  81. Isto é possível devido
    a uma intermediária estável,
  82. a fibra ótica, e assim tornar realidade
    a conectividade sem fios ultrarrápida.
  83. Em toda a história da humanidade,

  84. a luz deu-nos visão e calor,
    ao servir de companheiro firme
  85. enquanto explorávamos
    e estabelecíamos o mundo físico.
  86. Agora, transformámos a luz
    em informação e redirecionámo-la
  87. para percorrer uma super
    autoestrada de fibra ótica
  88. — com muitas saídas fotónicas
    diferentes integradas —
  89. para criar um mundo virtual
    ainda mais abrangente.