Fibra ottica riscaldata a microonde

"Fibra ottica": sono pochi i termini che portano con sé una connotazione tanto forte di modernità, velocità, tecnologia avanzata. Una recentissima scoperta scientifica, poi, potrebbe aumentare ancora l'importanza di questi canali di trasmissione dati. Ma procediamo con ordine. Una fibra ottica altro non è se non un sottilissimo filo di una sostanza vetrosa — tipicamente silicio mischiato con materiali più rari, come il titanio, per diminuire la attenuazione e quindi migliorare la distanza che un segnale luminoso può percorrere senza perdere forza. La fibra è avvolta da un materiale plastico che la rende discretamente flessibile, la protegge, e fa rimbalzare i raggi di luce all'interno della sostanza vetrosa quando questi cercano di uscirne: un po' come il metallo che si mette dietro ai vetri per trasformarli in specchi.
Le prime fibre ottiche nascono negli anni Settanta, ma è solo nella seconda metà degli anni Ottanta che comincia il loro utilizzo in grande scala. Nel 1988 viene steso il primo cavo transatlantico interamente in fibra, il TAT-8. Sono soprattutto le compagnie telefoniche a vedere l'utilità del mezzo, poiché una singola fibra può trasportare sino a 40 Gb (miliardi di bit) per secondo di informazioni, nella forma di segnali luminosi (e non impulsi elettrici come avviene, per esempio, nei cavi di rame con cui sono cablati i telefoni delle nostre case). Una singola fibra, quindi, poteva venire usata per far viaggiare circa trecentomila conversazioni in voce (o fax) contemporaneamente. Le compagnie telefoniche dei primi anni Novanta, e specialmente i vecchi monopoli delle telecomunicazioni che dominavano il nostro continente, nel tendere le fibre si dimostrano poco preveggenti e trascurano di tenere in debito conto l'aumento del traffico dati. Il traffico telefonico in voce aumenta di pochi punti percentuale anno su anno, ma quello dei dati tipicamente raddoppia nel medesimo periodo. Fortunatamente gli ingegneri e i fisici hanno ideato un metodo per aumentare le velocità trasmissive sulle fibre già stese: semplificando la questione potremmo dire che l'idea sta nel far viaggiare più fasci di segnali in parallelo sulla medesima fibra, usando i diversi colori della luce in modo che non interferiscano. Per questo motivo oggi una singola fibra arriva a trasmettere alcune migliaia di miliardi di bit al secondo. Del resto, oggi esistono in commercio fasci di fibre ottiche che concentrano in un singolo cavo anche un migliaio di singoli fili di fibra.
Ed eccoci arrivati al presente. Nel numero del due luglio scorso della prestigiosa rivista Science, Viktor Kopp e colleghi — un gruppo di scienziati nordamericani — hanno annunciato di essere riusciti a creare una fibra ottica che si snoda a spirale all'interno della guaina in materiale plastico, in modo da creare un percorso che i segnali luminosi possono attraversare solo se soddisfano alcune peculiari condizioni di chiralità, cioè pressappoco solo se "tengono la destra" (o la sinistra) e se sono caratterizzati da una polarizzazione ben definita. In pratica questo significa che il segnale è automaticamente filtrato per una maggior purezza e ha meno bisogno di venire amplificato a intervalli regolari — usando luce ultravioletta. I mezzi utilizzati per ottenere questa peculiare e complessa configurazione sono relativamente molto semplici: la fibra è stata scaldata in un forno a microonde e delicatamente ritorta. Ci si aspetta che questo conduca alla realizzazione industriale di fibre ancor più capienti in tempi molto brevi: in altre parole possiamo continuare a telefonare quanto di pare, e le connessioni a Internet dalle case e uffici continueranno a diventare sempre più veloci.
Luca Accomazzi