“Se la montagna non viene a Maometto, Maometto va alla montagna”: è con questa filosofia che in Giappone si è deciso di affrontare i problemi di ricezione verificatisi con il 5G. Questa generazione di wireless, infatti, con le sue onde radio a frequenze più alte, riscontra una maggiore attenuazione del segnale. E sarà ancora peggio con il 6G e le seguenti.
Il risultato è una sorta di oggettivo impedimento tecnologico al loro utilizzo, se non in ambienti aperti. Una limitazione al futuro della connettività globale non ammissibile, per lo meno non per NTT Docomo. Questa Telco giapponese ha, infatti, deciso di risolvere il problema in arrivo, con un approccio originale ma, non per questo, inefficace. Invece che insistere sul migliorare – o screditare – la tecnologia wireless e la sua evoluzione, ha intrapreso ben due studi per cambiare le finestre. Le sue esplorazioni pongono a tutti gli interessati un quesito interessante: come dovranno essere gli edifici del futuro?
L’aerogel usato in orbita, per finestre permeabili al 5G
Il primo tentativo di NTT Docomo di rivoluzionare il mondo dell’edilizia, si focalizza sui materiali con cui, generalmente, si realizzano le finestre. Per cercarne uno più adatto al 5G, l’azienda si è spinta fino ai laboratori della NASA, per vagliare l’utilizzo dell’aerogel. Ottenuto rimuovendo il liquido da un gel, questo materiale risulta ultraleggero, molto poroso e in grado di trattenere il calore. Nello spazio, da anni, è usato per rivestimenti isolanti, flessibili e ultraleggeri, e anche per l’abbigliamento. Sulla Terra, potrebbe diventare il segreto per ottenere finestre permeabili a onde radio ad alta frequenza.
Il produttore americano di finestre YKK AP ne sta per lanciare un prototipo di test, confidando nella fisica. L’aerogel, infatti, avrebbe una costante dielettrica vicina a quella dell’aria, tanto da permette al 5G e al 6G di penetrare facilmente. Approvato il materiale, ci sarà poi da comprendere se esistono forme e strutture di finestre che ne possono amplificare l’effetto. La determinata NTT Docomo, si dice pronta ad affrontare anche questa sfida. Al momento, non pone limiti a questa indagine sugli edifici del futuro, convinta che possano assumere sembianze anche diverse, rispondendo ad esigenze legate anche agli ESG.
Una metasuperficie che indirizza le onde dove servono
La seconda strada, imboccata con altrettanta concretezza dalla telco giapponese, implica uno studio vero e proprio del comportamento delle onde. La fisica, in questo caso, contamina il Design, suggerendo l’uso di superfici e forme inedite.
Presso il suo centro di ricerca e sviluppo di Yokosuka, si sta studiando l’efficacia della tecnologia che permette di realizzare una metasuperficie trasmissiva. Sembra che la casa automobilistica Toyota l’abbia già provata per proporre una sorta di “mantello dell’invisibilità”. Non c’è nulla di magico, in realtà: quando si “gioca” con onde, superfici, angoli e materiali, si imparano a conoscere i fenomeni e a come influire sulle direzioni di trasmissione e propagazione.
In questo caso, si sta cercando di realizzare una finestra che “pieghi” le onde radio e le indirizzi nei punti in cui le persone ne hanno bisogno. La chiave dell’intervento sarebbe uno strato con array di diffusori ottici distanziati di una lunghezza inferiore alla lunghezza d’onda, in grado di modificare il percorso delle onde in transito. A questo punto, basterebbe indirizzare i segnali di una stazione base 5G indoor verso la metasuperficie trasmissiva di una finestra di vetro, per migliorare la copertura 5G.
Questa seconda strada, ha le potenzialità per innescare un cambiamento “edilizio” che andrebbe oltre l’uso del 5G e il 6G. Anche con l’arrivo di un MIMO (Multiple Input Multiple Output) massivo, infatti, potrebbe consentirci di ottenere una configurazione di dimensioni equivalenti, con un numero relativamente ridotto di antenne a basso costo. Più in generale, in un mondo sempre più dipendente dal wi-fi, questa metasuperficie potrebbe essere il materiale dei palazzi del futuro, e dettarne le forme e le misure.
Quello che gli esperimenti di NTT Docomo suggeriscono è un approccio in cui uffici e abitazioni, luoghi pubblici e spazi di aggregazione, evolvono in modo funzionale alle nuove tecnologie. Potrebbe essere un’occasione per migliorarne le performance, anche dal punto di vista energetico e ambientale.
