Metasurface inteligente com inteligência artificial pode revolucionar nossas vidas

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Metasuperfície Inteligente

A metasuperfície inteligente, material artificial habilitado para IA, é uma plataforma inteligente que permite várias funções, como mineração de dados, comunicação, coleta de energia e detecção, processando diretamente as ondas de transporte de informações iluminadas no nível físico. Crédito: Lianlin Li, Hanting Zhao, Che Liu, Long Li e Tie Jun Cui

A manipulação de ondas eletromagnéticas e informações tornou-se uma parte importante de nossas vidas cotidianas. Metassuperfícies inteligentes surgiram como plataformas inteligentes para automatizar o controle das interações onda-informação-matéria sem intervenção manual. Eles evoluíram a partir de materiais compósitos projetados, incluindo metamateriais e metasuperfícies. Como sociedade, temos visto um progresso significativo no desenvolvimento de metamateriais e metasuperfícies de várias formas e propriedades.

Em artigo publicado na revista eLight em 6 de maio de 2022, o professor Tie Jun Cui, da Universidade do Sudeste, e o professor Lianlin Li, da Universidade de Pequim, lideraram uma equipe de pesquisa para revisar metasuperfícies inteligentes. “Metasuperfícies inteligentes: controle, comunicação e computação” investigou o desenvolvimento de metasuperfícies inteligentes com um olho no futuro.

Este campo renovou os insights humanos em muitas leis fundamentais. Eles desbloquearam muitos dispositivos e sistemas novos, como camuflagem, tunelamento e hologramas. Metassuperfícies de estrutura convencional ou passivas mudaram para metasuperfícies inteligentes, integrando algoritmos e materiais não lineares (ou dispositivos ativos).

Metassuperfícies inteligentes têm três propriedades cruciais: digitalização, programabilidade e inteligência. Eles fornecem uma importante oportunidade para controlar as interações sem intervenção humana. A digitalização permite que a metasuperfície codifique, decodifique e armazene informações digitais. Programabilidade significa que a metasuperfície pode realizar funções distintas com uma entidade física. A inteligência indica que a metasuperfície inteligente pode tomar decisões, se autoprogramar e realizar tarefas sucessivas sem supervisão humana.

A inteligência é o núcleo, e os algoritmos podem desempenhar bem esse papel. A inteligência artificial (IA) desenvolveu-se rapidamente, particularmente na mineração de dados e na descoberta de conhecimento. O aprendizado profundo provou ser extraordinariamente útil em quase todos os campos da ciência e da engenharia. O aprendizado profundo impactou positivamente de forma significativa o campo de metamateriais e metasuperfícies. Indiscutivelmente, dará origem a direções de pesquisa abrangentes e ativas.

Ao avaliar o futuro das metasuperfícies inteligentes, os sinais sem fio que já existem em nossas vidas podem ser vitais para o desenvolvimento futuro do campo. O desenvolvimento de comunicações sem fio 6G, IoT verde e geminação digital é onde as metasuperfícies inteligentes podem se beneficiar.

Podemos imaginar que metasuperfícies inteligentes podem aprender, tomar decisões, autoprogramar-se e aprender continuamente ao longo de sua ‘vida’. A metasuperfície inteligente é uma direção emergente de pesquisa envolvendo várias disciplinas. Há muitas questões em aberto que precisam ser cuidadosamente abordadas no futuro.

Referência: “Metasuperfícies inteligentes: controle, comunicação e computação” de Lianlin Li, Hanting Zhao, Che Liu, Long Li e Tie Jun Cui, 6 de maio de 2022, eLight.
DOI: 10.1186/s43593-022-00013-3





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