Dispositivos versátiles avanzados de banda ancha que utilizan materiales funcionales de energía de bandgap ancho para 5G/6G

El sector de banda ancha móvil crece a un ritmo acelerado debido a su ubicuidad. Este crecimiento subraya la importancia del acceso inalámbrico a Internet, desafiando a la industria a mejorar el uso del espectro con infraestructuras de comunicaciones más eficientes. La limitación de rendimiento de cualquier red inalámbrica siempre estará en la capa física, ya que la cantidad de información que se transfiere entre dos ubicaciones está limitada por la disponibilidad del espectro, las leyes de la propagación electromagnética y los principios de la teoría de la información. Resolver un desafío de esta magnitud requerirá no solo nuevos recursos, sino también un enfoque radicalmente diferente para adquirir, desplegar y gestionar estos recursos. Para abordar el desafío de aumentar capacidad con una menor huella de carbono, todos los esfuerzos se pueden resumir en tres grupos principales: 1) celdas pequeñas en todas partes, 2) mayor eficiencia en el sistema, 3) más espectro. Más espectro exige arquitecturas más complejas en infraestructuras y dispositivos. Esta visión impulsa el esfuerzo por reducir el área por banda para los módulos RF. Son necesarios avances tecnológicos para permitir mejoras en el rendimiento de los dispositivos. Desde un enfoque holístico, nuestra investigación se centra en la exploración y comprensión de materiales multifuncionales avanzados y su relación con los dispositivos para hacer frente al gran desafío de la evolución de RFFEM. Estos materiales orientados a aplicación catalizan el rendimiento del dispositivo, requiriendo nuevas metodologías y herramientas de simulación y diseño para explorar nuevas fronteras. La visión de WAVE-BEAM es el desarrollo de nuevos dispositivos nacidos de materiales funcionales que presentan características estructurales y propiedades notables adecuadas para abordar los desafíos mencionados, mediante la implementación de métodos de diseño personalizados que extraigan lo mejor de estas tecnologías. WAVE-BEAM se encontrará con una familia de materiales funcionales que sustentan la evolución de las comunicaciones inalámbricas, abordando los objetivos globales: 1. Mejorar la 2ª generación de dispositivos de lámina delgada basados en LN/LT desde el punto de vista de la comprensión física, la mejora del modelado y la optimización de la fabricación. 2. Elevar la tecnología de memristores de materiales 2D (h-BN y HfO2) como tecnología disruptiva de conmutación no volátil como KET para técnicas de beamforming. Con este enfoque interdisciplinario, la aplicabilidad de la comprensión de los fenómenos subyacentes a estos dispositivos tiene enormes aplicaciones industriales con objetivos específicos: 1.Filtros de ancho de banda amplio basados en resonadores LN/LT en FR1. 2.Multiplexores herringbone con tecnologías AW. 3.Amplificadores de potencia GaN de banda ancha y alta eficiencia. 4.Conmutadores de consumo cero que habilitan beamformers eficientes y superficies inteligentes reflectantes. El proyecto está completamente alineado con el grupo temático de Mundo Digital, Industria, Espacio y Defensa, abordando los esfuerzos de investigación con las prioridades a través de 3 líneas estratégicas: Desarrollo de dispositivos electrónicos que forman parte de módulos de transmisión/recepción mediante el uso de materiales avanzados, compuestos y multifuncionales para obtener un mejor uso del espectro compartido, siendo el desafío último para la próxima generación de Internet de banda ancha 5G+ y 6G