Una frequenza, un canale. Finora le trasmissioni radio o tv hanno funzionato così (salvo l’uso della tecnologia multiplexer per il digitale, quella che permette di dividere la banda di trasmissione su diversi circuiti). Ma da oggi questa equivalenza sarà notevolmente sbilanciata in favore del secondo termine: una frequenza, 11 canali o addirittura 55. Tutto grazie al lavoro del team di Fabrizio Tamburini dell’Università di Padova, in collaborazione con i ricercatori dello Swedish Institute of Space Physics di Uppsala, in Svezia, che ha scoperto come attorcigliare le onde radio, dando loro la forma dei fusilli, per usare la similitudine proposta dagli stessi ricercatori.
Lo studio, pubblicato sul New Journal of Physics, la rivista open-access dell’Insitute of Physics e della German Physical Society, rivela per la prima volta una particolare capacità delle onde radio: quella di arrotolarsi a spirale intorno al proprio asse per un certo numero di volte in senso orario o antiorario, adottando di conseguenza diverse configurazioni. Finora la proprietà di torsione era stata osservata nelle onde nel campo del visibile, ma mai in quelle radio, ed era stata usata nel campo delle nanotecnologie per manipolare le nanoparticelle.
“Ognuno di questi raggi attorcigliati può essere generato, propagato e ricevuto indipendentemente, in ogni singola banda di frequenza, comportandosi come un canale di comunicazione indipendente”, spiega Tamburini. Quindi in una stessa frequenza possono essere trasmessi più canali, ognuno con un’informazione diversa. Una moltiplicazione che permetterà di contrastare efficacemente la crescente diminuzione di frequenze radio disponibili per comunicazioni mobili, Wi-Fi, televisione digitale & Co: “Per capire quanto le bande siano congestionate al momento basta provare a spedire un sms la notte di Capodanno”, commenta il ricercatore italiano.
Per rendere noti al grande pubblico i loro risultati, gli scienziati hanno optato per una dimostrazione decisamente plateale, alla Guglielmo Marconi. La scorsa estate, a Venezia, i ricercatori hanno trasmesso due onde attorcigliate in maniera diversa (in gergo, con diversa vorticità) – quindi due canali differenti – lungo una stessa banda di frequenza (2,4 GHz), dall’Isola di San Giorgio verso un interferometro con due antenne riceventi, posizionato su un balcone del Palazzo Ducale a 442 metri di distanza. Per ricevere il segnale l’interferometro è stato semplicemente sintonizzato su uno o sull’altro canale. A esperimento riuscito nessun colpo di fucile, ma un’enorme scritta fluorescente, segnale ricevuto, proiettata su Palazzo Ducale, ha annunciato il successo dell’operazione.
“Entro ragionevoli limiti economici, si può pensare di usare cinque stati di momento angolare orbitale (cinque stati di rotazione differenti, nda) in senso orario e cinque in senso orario, al quale aggiungere quello privo di torsione”, spiega ancora Tamburini. “Tutti insieme fanno undici canali su una stessa banda di frequenza. Ma usando le tecnologie attualmente impiegate per la televisione digitale, come i multiplexer, possiamo ottenerne fino a 55 sulla stessa banda”.
Tuttavia, non sono solo le telecomunicazioni quelle che potrebbero trarre vantaggio dalla scoperta del ricercatore italiano, ma anche lo studio della nostra galassia e dei misteri del cosmo, come quello dei buchi neri. Questi, infatti, sono in perenne rotazione e quando le onde elettromagnetiche li attraversano sono costrette in uno stato di torsione, nello stesso senso in cui ruota il buco nero. Secondo Tamburini, per esempio, un target perfetto per i prossimi studi su questa proprietà delle onde potrebbe essere Sagittarius A, il buco nero super massiccio al centro della Via Lattea.
via wired.it
