Hệ thống mô phỏng hành vi phát tán tín hiệu hóa học trong tự nhiên và mang lại tiềm năng ứng dụng để giao tiếp trong các môi trường không phù hợp với công nghệ không giây thông thường, chẳng hạn như dưới nước, trong đường hầm, đường ống và thậm chí là ở tỉ lệ nano bên trong cơ thể người.

Giáo sư Weisi Guo đến từ đại học Warwick cho biết: "Con người đã đạt được công nghệ truyền dữ liệu tầm ngắn bằng hóa học trước đây nhưng hôm nay, chúng tôi đã đưa công nghệ này lên một tầm cao mới và đã thành công trong việc truyền tải liên tục các thông điệp chung trong khoảng cách vài mét".

Tin nhắn đầu tiên được truyền đi là "O Canada" - một câu trong bài quốc ca của Canada. Việc sử dụng rượu vodka bay hơi để truyền dữ liệu nhị phân khá đơn giản. Nhóm nghiên cứu đã mã hóa bảng chữ cái theo mã nhị phân bằng cách ký hiệu 1 luồng hơi rượu phun ra tương ứng với bit 1 và không có luồng hơi nào tương ứng với bit 0.

Với sự trợ giúp của một chiếc quạt để bàn, tin nhắn phân tử đầu tiên đã được gởi thành công từ máy phát, vượt qua phóng thí nghiệm trong một khoảng cách gần 4m đến một thiết bị thu nhận. Tại đây thiết bị sẽ đo đạt sự thay đổi về nồng độ của các phân tử rượu.

"Chúng tôi tin là chúng tôi đã gởi thành công tin nhắn đầu tiên trên thế giới bằng giao tiếp phân tử và kiểm soát nồng độ của phân tử rượu để mã hóa bảng chữ cái", nghiên cứu sinh tiến sĩ Nariman Farsad tại đại học York cho biết.

Mặc dù các nhà nghiên cứu thừa nhận rằng công nghệ này sẽ không thể thay thế sóng điện từ hiện đang thống thị công nghệ truyền thông không dây nhưng họ cho rằng công nghệ có thể được sử dụng tại những nơi không thể khai thác sóng điện từ.

Giáo sư Guo nói: "Một ví dụ như bên trong các đường hầm, đường ống dẫn hay các cấu trúc nằm sâu dưới lòng đất, tín hiệu hóa học có thể mang lại một phương thức hiệu quả để truyền dẫn dữ liệu nhạy cảm, chẳng hạn như dữ liệu được thu thập để giảm sát tình trạng của các cấu trúc và tiến trình. Những ứng dụng tiềm năng cho công nghệ trên bao gồm giám sát không dây hoạt động của hệ thống cống và đường ống dẫn dầu. Qua đó, công ty chuyên trách có thể ngăn ngừa các thảm họa, điển hình như vụ việc một núi rác to bằng chiếc xe bus đã bịt kín mạng lưới ống cống tại London vào năm 2013 hay vụ tràn dầu tại Deepwater Horizon năm 2010".

Các nhà nghiên cứu cũng tin rằng kỹ thuật truyền tín hiệu hóa học có thể được áp dụng ở tỉ lệ nano. "Ở tỉ lệ nano và trong các môi trường cấu trúc đặc biệt, luôn có những trở ngại đối với tín hiệu điện từ. Hạn chế có thể đến từ kích thước ăng-ten hoặc bước sóng của tín hiệu nhưng hoạt động truyền tin hóa học lại không bị ảnh hưởng. Thêm vào đó, các tín hiệu giao tiếp phân tử cũng có thể tương thích sinh học và chỉ sử dụng rất ít năng lượng để tạo ra và truyền đi", giáo sư Guo cho biết.

Nhóm nghiên cứu hợp tác giữa 2 trường đại học đã vừa công bố kết quả thí nghiệm của mình trên tạp chí PLOS ONE và hướng đến mục tiêu thành lập một công ty để thương mại hóa công nghệ.