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O índio, e não o silício, conduzirá provavelmente às comunicações 6G

A implantação das redes de comunicações sem fios começou em 1979, quando a Nippon lançou a primeira rede móvel automatizada comercialmente, conhecida atualmente como a primeira "Geração" (1G). Foi lançada em Tóquio, mas em breve cobriu toda a população do Japão[1] (os telemóveis dos anos 60 que utilizavam o Serviço Telefónico Móvel Melhorado e a rede Autoradiopuhelin da Finlândia nos anos 70 são considerados tecnologia 0G[2] ). [2])

As iterações seguintes incluíram 2G em 1991, 3G em 2001, 4G em 2009 e 5G em 2019 (incrementos de cerca de 10 anos). Isto não é representativo da disponibilidade total de cobertura 5G nos EUA, mas para se ter uma ideia da utilização do 5G, em 2022, no primeiro trimestre , a Ookla informou que, entre os utilizadores de dispositivos compatíveis com 5G nas três redes, as seguintes percentagens são de utilizadores que passaram a maior parte do tempo em 5G:

  • T-Mobile - 65,0%
  • AT&T - 49,4%
  • Verizon Wireless - 28,2%

É seguro dizer que o 5G não é omnipresente.

Mas nunca é demasiado cedo para olhar em frente. Para as possibilidades do 6G, pense: comunicações holográficas, inteligência artificial (IA) e comunicações de luz visível.

Uma equipa de investigação de 12 pessoas, representando o Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia (KAIST), o Centro Nano Fab Avançado da Coreia (KANC), o Instituto de Investigação da Energia Atómica da Coreia (KAERI) e o Instituto de Ciência e Tecnologia de Gwangju (GIST), publicou a sua investigação (ACS Nano 2022, DOI: 10.1021/acsnano.2c00334) indicando que dois tipos de transístores de alta mobilidade eletrónica (HEMT) contendo índio e gálio podem ser vantajosos na transição para a 6G.

"Dois tipos de transístores de alta mobilidade eletrónica (HEMT) contendo índio e gálio poderão ser vantajosos na transição para a 6G".

A 6G exigirá frequências de rádio (RF) muito mais elevadas do que a 5G. O 5G usa principalmente bandas de RF sub-6GHz e 80-140GHz; o 6G exigirá RF acima de 140GHz, além de bandas não-RF (por exemplo, ópticas). Os dispositivos 6G que funcionam nestas frequências mais elevadas acederão a estas porções mais elevadas do espetro de RF - permitindo transferências de dados maiores e mais rápidas (vídeo de 8K ou 16K em meros segundos) - mas terão de equilibrar isso com baixa potência (frequência muito elevada + potência muito elevada = um saco de pipocas ... estourado na sua mão). Embora no passado os chips tenham sido fabricados com silício, esses mesmos circuitos não conseguem atingir facilmente a RF mais elevada que será utilizada em 6G. No entanto, os circuitos com arsenieto de índio e gálio (InGaAs) podem atingir estas frequências mais elevadas porque os electrões podem mover-se mais facilmente no seu interior.

Para além da equipa da Coreia, os investigadores da IBM estão a tentar abrir o novo caminho para o 6G e a Ericsson tem uma página Web dedicada ao "6G e àviagem até lá".

Embora a maioria dos especialistas em comunicações aponte para 2028 e mais além para a implementação de um sistema de comunicações móveis 6G, é empolgante saber que o índio fará parte da transição. Foi há 70 anos, no passado mês de março, que a Texas Instruments (TI) - que tinha adquirido uma licença da tecnologia "elemento de circuito que utiliza material semicondutor" dos Bell Labs - iniciou o seu negócio de transístores e dispositivos semicondutores relacionados. Embora o padrão para aplicações de soldadura na altura fosse o estanho-chumbo não eutéctico (SnPb), a TI contactou o fundador e presidente da Indium Corporation, Dr. William Murray, para obter uma nova solda que derretesse menos do que o SnPb. O Dr. Murray recomendou uma nova liga de índio-estanho (InSn) sem chumbo, que tem sido um elemento básico na carteira de produtos comprovados da Indium Corporation nas sete décadas seguintes[3].

Da autoria de Christian Vischi, especialista em MarCom.

Referências e recursos:

[1] Airbus Secure Communications, "The History of 5G Technology ". https://securecommunications.airbus.com/en/meet-the-experts/the-history-of-the-5g-technology

[2] Chan, Ai Sin. "Uma breve história da tecnologia de comunicação móvel 1G". 24 de julho de 2018. https://blog.xoxzo.com/en/2018/07/24/history-of-1g/

[3] Mackie, Andy. "Indium Corporation: Igniting an Electronics Materials Renaissance in Upstate New York". Revista IEEE Power Electronics. junho de 2020. p. 76. Recuperado em 24 de maio de 2022. https://www.nxtbook.com/nxtbooks/ieee/powerelectronics_june2020/index.php?startid=77#/p/76

"Lista de gerações de telemóveis". Wikipédia. Recuperado em 24 de maio de 2022. https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_mobile_phone_generations