Surfen met 150 gigabit per seconde

Leuvense wetenschapper plaveit weg naar ultrasnel internet

37.500 keer sneller dan een klassieke adsl-lijn ofwel 150 gigabit per seconde: professor Koen Clays, van het departement Chemie van de KU Leuven, heeft een organische stof gevonden en getest die dit snelle dataverkeer mogelijk moet maken.

Met de snelheid die met de nieuwe internettechniek mogelijk zou zijn, kun je een dvd-film (van 4,7 GB) in minder dan een seconde downloaden. Al is dat niet de belangrijkste betekenis van de vondst, aldus Koen Clays zelf. “Voor het eerst is aangetoond dat de Kuzyk-kloof in feite niet bestaat.” De vondst van Clays en zijn academische collega’s van de Washington State University en de Chinese Academy of Science verschijnt deze maand in het wetenschappelijke tijdschrift Optic Letters.

De Kuzyk-kloof is genoemd naar Mark Kuzyk, een natuurkundeprofessor aan de Washington State University, die de theoretische basis vastlegde voor de zoektocht naar het perfecte optische materiaal. Kuzyk beschreef de ideale structuur van organische moleculen om te reageren op licht. Immers: hoe beter een stof op licht reageert, hoe sneller de informatieoverdracht in bijvoorbeeld glasvezelkabels. Wetenschappers weten al langer dat organisch materiaal veel lichtgevoeliger is, maar niemand vond tot dusver de juiste stof die aan alle theoretische voorwaarden beantwoordde. De beste materialen werkten nog 30 keer trager dan het theoretische plafond. Die afstand tussen theorie en praktijk heette de Kuzyk-kloof.

Niet voor morgen

Clays hield zich bezig met het zoeken van organische stoffen die beantwoorden aan de theorie van Kuzyk. Een stof die ontwikkeld was aan de universiteit van Peking leek dicht in de buurt te komen. Bij tests bleek de reactiesnelheid op licht effectief tot 50 procent hoger dan het tot op heden gebruikte ‘snelste materiaal’. “Het gaat om een nieuwe klasse van materialen waarvoor we nog geen naam hebben”, licht Clays toe. “De verschillende atomen zijn anders geschikt, waardoor er een efficiëntere interactie mogelijk is tussen de elektronen en licht. Vergelijk het met een auto die ook aangenamer rijdt als die een goede interactie met de weg heeft.”

Een concrete stap naar ultrasnel internet zou het gebruik van de stof in een elektro-optische modulator (EOM) moeten zijn. Dat is een apparaat dat elektronische informatie omzet in optische informatie. Momenteel wordt daarvoor nog anorganisch materiaal gebruikt, ‘maar een EOM van organisch materiaal is al ontwikkeld, dus die horde is al genomen’, zegt Clays. “Belangrijker is voor ons de vraag of er stoffen zijn waarmee we echt tot aan het theoretische plafond van Kusyk kunnen komen, nu we de opening naar een nieuwe klasse materialen hebben gemaakt.” Daarna is het vooral zaak om de beschikbaarheid van de nieuwe stof voor ingenieurs en fabrikanten te garanderen. “De hoeveelheid geproduceerde stof uit China bedroeg een paar gram. Ons staal hebben we al volledig opgebruikt in de tests en metingen.” U leest het goed: ultrasnel surfen is nog niet iets voor morgen.

Stefan Grommen, DataNews