Pici chipek programozható felületekké történő egybeszerelésével, a Princeton Egyetem kutatói egy kommunikációs sávot megnyitó, kulcsfontosságú eszközt hoztak létre, amellyel drámai mértékben nőhet a vezeték nélküli rendszerek által továbbított adatmennyiség.
A metafelületnek hívott programozható felület lehetővé teszi az elektromágneses spektrum terahertz sávjában lévő adattovábbítás kontrollját, hogy a fejlesztők erre a sávra tudjanak összpontosítani. A mikrohullámok és az infravörös fény közötti terahertz frekvencián sokkal több adat továbbítható, mint a mai rádióalapú vezeték nélküli rendszerekkel.
Mivel az 5G-s kommunikációs rendszerek tízszer-százszor gyorsabbak az előző generációnál, a sávszélesség iránti igény egyre csak nő. Tegyük még hozzá az önvezető autókat és a kiterjesztett valóság (augmented reality, AR) alkalmazásait, és máris egyértelmű: a terahertz sáv nagyon komoly lehetőség az adattovábbítási ráta növelésére, azaz ezek a technológiák rendkívül jól ki tudnák aknázni a benne rejlő potenciált.
Csakhogy ehhez el kell hárítani több akadályt. A szó szoros értelmében is, mert a falakon könnyen átmenő rádióhullámokkal ellentétben, a terahertz relatíve sima és látható vonalakon működik igazán. Itt jön képbe a bejövő terahertz hullámokat összegyűjtő és kontrolláló, a sugarakat az óhajtott irányba továbbító metafelületes megoldás.
Az új technikával nemcsak dinamikusan újrakonfigurálhatók vezeték nélküli hálózatok, hanem a következőgenerációs robotika, cyber-fizikai rendszerek és ipari automatizációs berendezések szuper-nagyfelbontású érzékelő és képalkotó technológiái is működtethetők.
A metafelületek szabvány szilíciumchip-részekből állnak, így egyrészt olcsók, másrészt tömegesen gyárthatók épületekre, utcatáblákra stb. A chipek, többszáz programozható terahertzes résszel kiegészülve, aktív elektronikával párosítva, rezonálnak a felületekkel. Így valósulhat meg, hogy a bejövő terahertz hullám másodpercenként többmilliárd alkalommal sok irányítható dinamikus sugárrá alakul át. Ezek a sugarak „tartják a vonalat” az adóvevőkkel, és a technika például már falakon keresztül is működik.