Estudio de las posibilidades de los metamateriales en las redes inalámbricas
La conectividad inalámbrica es fundamental para la sociedad actual, ya que nos permite comunicarnos, acceder a información y efectuar transacciones económicas. «En los últimos diez años, las redes inalámbricas han experimentado un gran desarrollo», comenta Stefano Buzzi, coordinador del proyecto META WIRELESS(se abrirá en una nueva ventana) en la Universidad de Cassino y Lacio Meridional(se abrirá en una nueva ventana) (Italia). «A medida que avancemos hacia la era 6G, la conectividad no se tratará solo de conectar personas a internet, sino de crear servicios completamente nuevos que favorezcan la innovación, el bienestar social y el crecimiento económico».
La próxima generación de redes 6G
El proyecto META WIRELESS, financiado por las acciones Marie Skłodowska-Curie(se abrirá en una nueva ventana) y coordinado por el Consorcio Nacional Interuniversitario de Telecomunicaciones(se abrirá en una nueva ventana), tenía por objeto examinar aplicaciones prácticas en el contexto de las futuras redes 6G. «En el verano de 2019, el campo de las comunicaciones inalámbricas iniciaba una fase nueva y prometedora», explica Buzzi. «Los metamateriales, en concreto las superficies inteligentes y reconfigurables (RIS, por sus siglas en inglés), empezaban a ser reconocidos como tecnologías revolucionarias para modelar y controlar el entorno radioeléctrico. Y, por ello, queríamos investigar sus posibilidades». Los metamateriales(se abrirá en una nueva ventana) se pueden aplicar como recubrimiento sobre objetos o instalar en las fachadas de edificios, lo que permite personalizar las respuestas electromagnéticas del entorno inalámbrico. Otro de los objetivos del proyecto era el desarrollo de capacidades mediante la formación de una nueva generación de investigadores llamados a liderar este campo de investigación. En META WIRELESS se seleccionó a quince egresados de máster de todo el mundo para incorporarlos a un programa de doctorado estructurado y multidisciplinar, impartido por instituciones europeas de prestigio. El programa se estructuró en torno a dos pilares complementarios, a saber: la investigación técnica y la formación específica. En la investigación se prestó especial atención a examinar las posibilidades de emplear las RIS y los metamateriales en las redes inalámbricas, mientras que la formación incluyó seminarios sobre integridad en la investigación, la redacción científica, la preparación de patentes y fomento del espíritu emprendedor.
Beneficios de la tecnología RIS
Entre los principales logros del proyecto destaca el desarrollo de un simulador(se abrirá en una nueva ventana) de código abierto para sistemas inalámbricos basados en RIS, que ofrece a la comunidad investigadora una plataforma común para probar y comparar nuevas ideas. También se sentaron las bases teóricas de las RIS mediante la creación de modelos matemáticos más refinados. Asimismo, se desarrollaron prototipos de «hardware» para cerrar la brecha entre los modelos y la práctica. «El campo de investigación evolucionaba con rapidez a medida que avanzaba el proyecto», comenta Buzzi. «Hoy en día, el interés se centra en arquitecturas RIS avanzadas, como las RIS no diagonales, las metasuperficies inteligentes apiladas y las RIS activas. En 2019, a la hora de redactar la propuesta, no se contemplaban estos conceptos, aunque después fueron objeto de una investigación exhaustiva». También ha sido fundamental identificar los casos de aplicación donde la tecnología RIS puede aportar beneficios concretos. «Dos líneas prometedoras destacan sobre las demás», agrega Buzzi. «La primera es el uso de las RIS en espacios interiores grandes, como aeropuertos, centros comerciales o instalaciones industriales, donde pueden ampliar la cobertura y mejorar la conectividad sin necesidad de grandes mejoras de infraestructura. La segunda es su integración en sistemas de antenas para crear arquitecturas híbridas avanzadas».
Promover la investigación sobre las RIS
El proyecto META WIRELESS ha desempeñado un papel fundamental a la hora de promover la investigación en este campo. «Desde la puesta en marcha del proyecto, la investigación sobre las RIS ha crecido de forma exponencial», observa Buzzi. «META WIRELESS contribuyó a liderar esta corriente». Según Buzzi, un aspecto igual de importante ha sido el legado humano. Los jóvenes investigadores que participaron en el proyecto trabajan hoy en la industria o en universidades como becarios posdoctorales, y la mayoría desarrolla su labor en Europa. «Varios becarios han participado de nuevo en proyectos de seguimiento, como INTEGRATE e ISLANDS», agrega Buzzi. «La combinación de talento y la promoción de vínculos humanos a largo plazo podría constituir el logro más duradero del proyecto».
