Elektronische Signale, die durch die Luft gesendet werden, breiten sich auf ihrer Reise aus und werden schwächer, je weiter sie von ihrer Quelle entfernt sind. Denken Sie an Funkwellen, die von einem Turm ausgehen, und an das verblassende Signal, wenn Sie zu weit fahren. Dies gilt für Ihr Mobiltelefon ebenso wie für einen hochabgestimmten Laser.
Im Gegensatz dazu halten Kabel ein elektronisches Signal begrenzt und fokussiert. Sie lassen High-Speed-Internetkommunikation im Handumdrehen den Planeten durchziehen. Für die Kabelkommunikation sind jedoch physische Kabel erforderlich, und Kabel sind teuer.
In einer neuen Studie haben Physiker an der University of Maryland eine Lösung gefunden, die das Beste aus zwei Welten ist: Sie haben die Luft dazu gebracht, sich wie ein Glasfaserkabel zu verhalten, ein Trick der Physik, der Langstrecken ermöglichen könnte Kommunikation ohne alle Kabel.
Wenn sich Licht über ein Glasfaserkabel nach unten bewegt, wird es im Glas- oder Kunststoffröhrchen von Seite zu Seite reflektiert und bleibt dort eingeschlossen. Die Wissenschaftler haben einen Weg gefunden, die Luft dazu zu bringen, sich so zu verändern, dass das Licht sie auf die gleiche Weise passiert, sagt New Scientist.
Das Team leuchtete mit vier Lasern in quadratischer Anordnung, erwärmte Luftmoleküle und bildete einen Ring mit niedriger Dichte um einen dichteren Luftkern. Licht prallt wie in einer Faser um den dichten Kern.
Mit dieser Technik könnten die Forscher die sorgfältige Anordnung der Luft lange genug vornehmen, um ein Signal zu senden, erklärt eine Aussage der University of Maryland:
Wichtig ist, dass die von den Filamenten erzeugte „Pfeife“ einige Millisekunden dauerte, eine Million Mal länger als der Laserpuls selbst. Für viele Laseranwendungen sagt Milchberg: "Millisekunden sind unendlich."
Bisher ist es dem Team gelungen, eine Luftfaser von einigen Metern Länge herzustellen. Aber wenn die Technologie vergrößert werden kann, sind die Möglichkeiten endlos. Laut Howard Milchberg, dem leitenden Wissenschaftler im Team, wäre es so, als hätte man "ein Glasfaserkabel, das man mit Lichtgeschwindigkeit aufwickeln kann".
