W rozwoju bezprzewodowego dostępu do Internetu istnieje pewna ściana skalowania. Najpierw wystarczało samo Wi-Fi, później pojawiły się kolejne generacje sieci komórkowych i coraz bardziej skomplikowane sposoby wyciskania z eteru następnych gigabitów. Problem w tym, że urządzeń korzystających z łączności ciągle przybywa, a widma radiowego nie da się rozciągać w nieskończoność. Dlatego od pewnego czasu znacznie ciekawsze wydają mi się próby wyjścia poza radio zamiast dalszego ulepszania tego samego pomysłu.
Przykładowo światło potrafi przecież przenosić informacje równie dobrze, czego najlepszym dowodem jest światłowód. Tyle że wyrzucenie go z przewodu w otwartą przestrzeń natychmiast rodzi nowe problemy. Słońce staje się bowiem gigantycznym źródłem zakłóceń, przeszkody zasłaniają odbiornik, a precyzyjnie skierowany laser przestaje być szczególnie użyteczny, kiedy nadajnik albo odbiornik zaczyna się poruszać. Co jednak, jeśli wybierzemy takie światło, którego Słońce praktycznie nie dostarcza nam na powierzchnię Ziemi?
Internet może dostać zupełnie nowy kanał komunikacji
W ramach najnowszego eksperymentu badacze wykorzystali mikrodiody LED emitujące daleki ultrafiolet (far-UVC) przy długości fali poniżej 235 nm, a w laboratoryjnym połączeniu optycznym udało się przesłać dane z szybkością do 1,5 Gb/s. Nadajnik i odbiornik dzieliło zaledwie 30 cm, a między nimi znajdowała się bezpośrednia linia widzenia, co pozwoliło im uzyskać rekord bezprzewodowej komunikacji optycznej na tak krótkich długościach fali.
Fundament technologii jest zaskakująco prosty – źródło światła miga z ogromną szybkością, a odbiornik interpretuje te zmiany jako dane.
Co ciekawe, ta sama grupa badaczy już wcześniej pokazała, że UVC potrafi radzić sobie znacznie lepiej z zasięgiem. W 2025 roku opisali transmisję z wykorzystaniem LED-ów 235 i 255 nm na dystansach od 0,5 do 30 metrów, osiągając w najlepszych warunkach do 2 Gb/s. Dzisiejszy wynik nie jest więc prostym rekordem “największej szybkości przesyłania danych przez UV”, a pokazem tego, jak szybko rozwijają się źródła pracujące w jeszcze bardziej wymagającym zakresie far-UVC.
W ramach tego eksperymentu badacze zmniejszyli powierzchnię emitującą LED-ów i podzielili ją na niewielkie obszary. Pozwoliło to ograniczyć pojemność złącza, zwiększyć gęstość prądu i przede wszystkim podnieść szerokość pasma modulacji. W praktyce chodzi o możliwość bardzo szybkiego zmieniania intensywności emitowanego światła, a więc kodowania w nim kolejnych bitów informacji.
Słońce praktycznie nie może tutaj przeszkadzać
Najciekawsza jest jednak fizyka atmosfery. Promieniowanie słoneczne o długości fali poniżej około 280 nm jest w ogromnej części pochłaniane przez górne warstwy atmosfery, a dzieje się to wszystko zanim zdąży dotrzeć do powierzchni Ziemi. Dla systemu transmisji danych jest to ogromna zaleta. Odbiornik pracujący w świetle widzialnym albo podczerwieni musi poradzić sobie z potężnym źródłem promieniowania w postaci Słońca. Z kolei w przypadku odpowiednio krótkiego UVC naturalnego tła jest znacznie mniej.
Czytaj też: Dzisiejszy Internet to dopiero początek. Teleportacja kwantowa robi już cuda
Właśnie dlatego patrzę na tę technologię przede wszystkim jako potencjalne uzupełnienie radia, a nie próbę zastąpienia domowego routera. Sieci przyszłości będą musiały obsługiwać coraz więcej czujników, dronów, robotów, pojazdów, urządzeń przemysłowych i całej masy elektroniki, która dopiero zacznie trafiać do naszego otoczenia. Widmo radiowe jest jednak zasobem ograniczonym, więc wykorzystywanie dodatkowych fragmentów widma elektromagnetycznego wydaje się naturalnym kierunkiem rozwoju.
Podobne eksperymenty z komunikacją optyczną pojawiają się zresztą regularnie. Pisałem już o transmisji danych z wykorzystaniem niezwykle krótkich impulsów światła, która również pokazuje, że rozwój sieci bezprzewodowych nie musi sprowadzać się tylko do kolejnej generacji Wi-Fi albo łączności komórkowej.
Najciekawsze zaczyna się wtedy, gdy nadajnika nie widać
Far-UVC ma jeszcze jedną właściwość, która może ostatecznie zdecydować o jego użyteczności. Im krótsza jest długość fali, tym silniejsze staje się rozpraszanie Rayleigha na cząsteczkach atmosfery, a jest to ten sam rodzaj zjawiska, który odpowiada między innymi za niebieski kolor nieba. W klasycznej komunikacji laserowej rozpraszanie jest przede wszystkim stratą, bo chcemy, aby możliwie dużo światła doleciało bezpośrednio do odbiornika. W przypadku UVC może jednak paradoksalnie stać się zaletą.
Czytaj też: Czy da się jeszcze zarobić na własnym sklepie internetowym? Tak wygląda biznes e-commerce w 2026 roku
Rozproszony sygnał może bowiem dotrzeć do odbiornika nawet wtedy, gdy nadajnik nie jest skierowany bezpośrednio w jego stronę. Naukowcy chcą właśnie dlatego przejść do testów NLOS, czyli komunikacji bez bezpośredniej linii widzenia, a tym samym sprawdzić, na jakich dystansach oraz w jakich warunkach atmosferycznych rozwiązanie zachowuje sensowną przepustowość.
Dopiero wtedy zacznie się naprawdę ciekawa część całej historii. Dzisiejsze 1,5 Gb/s na 30 cm jest przede wszystkim demonstracją możliwości nadajnika. Gdyby podobną wydajność udało się kiedyś przenieść na metry lub dziesiątki metrów bez konieczności idealnego ustawiania urządzeń względem siebie, to z automatu liczba potencjalnych zastosowań wzrosłaby bardzo szybko.
Far-UVC nie jest jednak cudownym rozwiązaniem
Warto również ostrożnie podchodzić do stwierdzenia, że far-UVC jest po prostu “bezpieczne dla człowieka”. Tak krótkie fale rzeczywiście znacznie słabiej penetrują żywe tkanki niż klasyczne UVC o długości 254 nm, bo energia zostaje pochłonięta przede wszystkim w najbardziej zewnętrznych warstwach skóry. Badania prowadzone z LED-ami około 233 nm pokazują znacznie mniejsze uszkodzenia komórek skóry niż przy dłuższych falach UVC, ale nie oznacza to, że można dowolnie zwiększać moc nadajnika albo czas ekspozycji. Nadal istnieją limity bezpieczeństwa, a wpływ długotrwałego oddziaływania far-UVC, zwłaszcza na oczy, ciągle jest badany.
Czytaj też: Chiny ostrzegają. Najważniejsza infrastruktura Internetu pozostaje niemal bezbronna
Do rozwiązania pozostają też bardziej przyziemne problemy. Tłumienie w atmosferze, sprawność samych LED-ów, koszt nadajników i odbiorników, zasięg, zachowanie w deszczu, mgle czy zapylonym środowisku – wszystko to zdecyduje, czy nowa technologia wyjdzie poza laboratorium. Mimo tego kierunek jest ciekawy, bo cały Internet przyszłości prawdopodobnie nie będzie oparty na jednym rodzaju bezprzewodowej komunikacji. Radio pozostanie podstawą, ale część urządzeń może równolegle korzystać ze światła widzialnego, podczerwieni czy właśnie ultrafioletu.
Źródła: Ferdinand-Braun-Institut, IEEE, Optics Express, Photochemistry and Photobiology
