Li-Fi (fidelidad lumínica) es una tecnología de comunicación inalámbrica que utiliza el espectro de luz visible similar a las lámparas LED (400-800 THz), con velocidades 100 veces más rápidas que el Wi-Fi existente (hasta 224 Gbps). Aunque Li-Fi tiene menos restricciones en la asignación de frecuencias y menos interferencias de radio, es relativamente vulnerable a brechas de seguridad porque cualquiera puede acceder a él.

Investigadores coreanos han propuesto actualmente una nueva plataforma Li-Fi que supera las limitaciones de los dispositivos de comunicación óptica tradicionales, mejorando simultáneamente la velocidad de transmisión y la seguridad.

El equipo de investigación del profesor Himchan Cho del Departamento de Ciencia de Materiales e Ingeniería colaboró con el Dr. Kyung-geun Lim del Instituto Coreano de Estándares y Ciencia bajo el Comité Nacional de Investigación de Ciencia y Tecnología de Corea, desarrollando una tecnología de dispositivo de comunicación óptica encriptada que utiliza Li-Fi, una tecnología de comunicación de datos de ultra alta velocidad de próxima generación que está atrayendo atención.

El equipo del profesor Cho desarrolló un dispositivo de diodo emisor de luz eficiente utilizando puntos cuánticos ecológicos (materiales de baja toxicidad y sostenibles). El dispositivo desarrollado por el equipo utiliza un mecanismo de generación de luz por campo eléctrico. Específicamente, el campo eléctrico se concentra en "microscopios agujeros (pinholes) en electrodos permeables" y se transmite fuera del electrodo. Este dispositivo procesa dos flujos de datos de entrada simultáneamente utilizando este principio.

Utilizando este principio, el equipo desarrolló una tecnología llamada "emisor de luz óptica encriptada integrada en el dispositivo". El núcleo de esta tecnología es que el dispositivo convierte la información en luz y la encripta simultáneamente. Esto significa que se puede lograr transmisión de datos con seguridad mejorada sin necesidad de dispositivos independientes complejos. Esta investigación se publicó en la revista Advanced Materials.

La eficiencia cuántica externa (EQE) es un indicador que mide la eficiencia de conversión de energía eléctrica en luz; el estándar comercial general es de aproximadamente el 20%. El dispositivo desarrollado alcanza un EQE del 17,4%, con un brillo de 29.000 nits, superando con creces el brillo máximo de las pantallas OLED de smartphones (2.000 nits), con un aumento de más de 10 veces en brillo.

Además, para entender con mayor precisión cómo el dispositivo convierte la información en luz, el equipo utilizó un método llamado análisis de electroluminiscencia transitoria. Analizaron las características de emisión de luz del dispositivo cuando se aplica voltaje instantáneamente en tiempos extremadamente cortos.

A través del análisis, estudiaron el movimiento de cargas internas del dispositivo en cientos de nanosegundos, elucidando el mecanismo operativo para lograr modulación óptica de doble canal en un solo dispositivo.

El profesor Himchan Cho del Instituto de Ciencia y Tecnología de Corea indicó: "Esta investigación supera las limitaciones de los dispositivos de comunicación óptica existentes y propone una nueva plataforma de comunicación que puede mejorar tanto la velocidad de transmisión como la seguridad.

"Esta tecnología mejora la seguridad sin necesidad de equipo adicional, logrando encriptación y transmisión simultáneamente, y puede aplicarse ampliamente en varios campos donde la seguridad es crucial en el futuro".