Хоча оптичні волокна дуже ефективні при передачі даних, вони також дуже тендітні, а тому можуть бути ненадійними. Новий експериментальний тип оптичного волокна усуває це обмеження шляхом використання серцевини з рідкого гліцерину.
Зазвичай оптичні волокна виготовляються або з твердого скла, або з твердого прозорого пластику. Перший здатний переносити світлові імпульси на більшу відстань, але досить легко ламається при згинанні або розтягуванні. Останній – корисний на коротших відстанях, наприклад, всередині будівель – краще витримує вигин, але при розтягуванні все одно виявиться необоротно пошкодженим.
У пошуках альтернативи дослідники зі швейцарського інституту Empa розробили оптичне волокно, що складається з безперервної серцевини з рідкого гліцерину, укладеного в прозору фторполімерну оболонку.
«Два компоненти волокна повинні проходити через оболонку разом під високим тиском і при температурі від 200 до 300 градусів Цельсія», – заявив провідний вчений д-р Рудольф Хуфенус. «Тому нам потрібна рідина з відповідним показником заломлення для функціональності та з мінімально можливим тиском пари для виробництва волокна».
- Інженери створили полімерний матеріал, який згинається в бік джерела світла
- Інженери створили інтегрований лазер для потужних і дешевих мереж зв’язку
- Ракети з надрукованими двигунами (відео)
В результаті вчені створили волокно, еквівалентне пластиковому аналогу по здатності передавати дані у вигляді світлових імпульсів, але має вищу міцність на розрив – іншими словами, воно значно краще витримує розтяг.
Як додатковий бонус, якщо волокно розтягується, його колір почне змінюватися. Це пов’язано з тим, що в волокні все ще буде присутня така ж кількість гліцерину, але, оскільки рідина поширюється на більшу відстань, частинки червоного барвника всередині неї виявляються трохи далі один від одного. В результаті колір світла, випромінюваного через оболонку, злегка зміниться. Цей параметр можна заміряти за допомогою оптичного датчика, щоб користувачі знали, що волокно, і як наслідок пристрій, в яке воно входить, – подовжується або піддається розтягуванню при навантаженні.
Залишається питання: чи не буде гліцерин просто випливати при нарізці? «У нормальних умовах рідка серцевина утримується всередині волокна капілярними силами; однак, коли на волокно діє тиск, рідина може витіснятися з кінця волокна », – зазначив Хуфенус. «Цього можна уникнути, запечатавши кінець волокна гарячим ножем».
Зрештою, є надія, що це волокно знайде застосування не тільки як більш надійна система передачі даних, але і в якості системи передачі сили в мікродвигуна або мікрогідравлічних системах.
Натхнення: www.popmech.ru