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Una svolta epocale nel campo delle comunicazioni sotterranee è stata realizzata da un team di ricercatori sudcoreani dell'Istituto di Ricerca Elettronica e delle Telecomunicazioni (ETRI). Hanno sviluppato una tecnologia all'avanguardia in grado di trasmettere segnali wireless fino a una profondità di ben 100 metri nel sottosuolo. Questa innovazione, pubblicata sulla rivista IEEE Xplore, promette di rivoluzionare diversi settori, dai servizi di emergenza all'esplorazione mineraria, fino alle applicazioni in ambito di difesa nazionale.
Il segreto di questa tecnologia risiede nell'utilizzo dell'induzione magnetica, un metodo che consente di stabilire una comunicazione chiara e affidabile con dispositivi situati in profondità nel terreno, superando le limitazioni delle tradizionali onde radio. Queste ultime, infatti, tendono aSubire un rapido deterioramento del segnale quando devono attraversare strati di roccia e terra.
Il sistema di test sviluppato dai ricercatori è composto da un'antenna trasmittente a bobina, relativamente compatta (0,9 x 0,9 metri), e da un sensore di ricezione del campo magnetico altrettanto piccolo. Entrambi sono collegati a un sistema di comunicazione wireless che utilizza la modulazione Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) per la trasmissione dei dati, sebbene a una velocità ancora limitata di 2 Kbit/s. I test sono stati condotti in ambienti calcarei, noti per la loro capacità di bloccare efficacemente i segnali radio.
L'idea alla base di questa tecnologia risale al 2023, quando i ricercatori hanno scoperto per la prima volta la possibilità di comunicare wireless attraverso il terreno tramite un metodo controllato a tensione. Per superare i limiti di quella prima versione, il team ha sviluppato un sistema di trasmissione basato sull'induzione magnetica e sull'utilizzo di basse frequenze radio. Inizialmente, erano riusciti a raggiungere una profondità di 40 metri, ma il passaggio all'induzione magnetica ha permesso di estendere notevolmente la portata fino a 100 metri.
I sistemi di comunicazione sotterranea (Through-The-Earth communication systems) esistono già, ma si basano sull'utilizzo di elevatissime potenze di trasmissione radio per raggiungere le profondità desiderate. La tecnologia sviluppata dall'ETRI, invece, grazie all'impiego dei campi magnetici, apre la strada alla creazione di dispositivi più compatti, efficienti dal punto di vista energetico e con un'ampia gamma di applicazioni potenziali.
Uno degli aspetti più interessanti è la possibilità di integrare questa tecnologia negli smartphone. Immaginate la portata di una simile innovazione: i servizi di emergenza potrebbero comunicare con persone disperse o intrappolate sottoterra, i soccorritori potrebbero coordinare le operazioni in miniere o gallerie, e le squadre di ricerca e soccorso avrebbero uno strumento in più per individuare sopravvissuti in caso di terremoti o crolli. L'ETRI sta anche valutando l'impiego di questa tecnologia per le trivellazioni marine e per applicazioni in ambito di difesa nazionale, aprendo scenari finora inesplorati.
Le implicazioni di questa scoperta sono enormi. Oltre alle applicazioni già menzionate, si pensi al monitoraggio ambientale in aree contaminate, al controllo di infrastrutture sotterranee come tubature e gallerie, o alla possibilità di creare reti di sensori per lo studio del sottosuolo. La capacità di comunicare in modo affidabile e a basso costo con dispositivi interrati apre nuove prospettive per la ricerca scientifica, l'industria e la sicurezza pubblica.
La sfida futura sarà quella di miniaturizzare ulteriormente i dispositivi e di aumentarne la velocità di trasmissione dei dati, per consentire applicazioni ancora più complesse. Tuttavia, la strada è tracciata e il futuro delle comunicazioni sotterranee sembra essere radioso, grazie alla brillante intuizione dei ricercatori sudcoreani e alla potenza dell'induzione magnetica.
