Zabudnuté heslo?
Prihlásenie

Optické vlákno plnené kvapalinou pre odolnejší prenos dát

Optické vlákno plnené kvapalinou pre odolnejší prenos dát
Autor:
Roman Mališka
Zverejnené:
30. 7. 2021
Hodnotenie:
Už ste hlasovali.

Aj keď sú optické vlákna vysoko účinné pri prenose údajov, sú tiež relatívne krehké. Experimentálny nový typ optických vlákien rieši tieto obmedzenia začlenením jadra vyrobeného z tekutého glycerolu.

Optické vlákna sú zvyčajne vyrobené buď z pevného skla, alebo z pevného priehľadného plastu. Prvý typ je schopný prenášať svetelné impulzy na väčšiu vzdialenosť, ale v prípade ohnutia alebo natiahnutia sa pomerne ľahko zlomí. Ten druhý, ktorý je užitočný na kratšie vzdialenosti, ako napríklad v budovách, lepšie odoláva ohýbaniu, ale jeho natiahnutie spôsobí zlomenie.

Hľadajúc alternatívu, vedci zo švajčiarskeho inštitútu Empa vyvinuli optické vlákno, ktoré pozostáva z kontinuálneho kvapalného glycerolového jadra obsiahnutého v priehľadnom fluóropolymérovom plášti.

Tím tvrdí, že dve zložky vlákna musia spoločne prechádzať ich zvlákňovacou tryskou pod vysokým tlakom a pri 200 až 300 stupňoch Celzia. Na výrobu vlákna je teda potrebná kvapalina s vhodným indexom lomu a s čo najnižším tlakom pary.

Optické vlákno plnené glycerolom odoláva ohybu a dá sa natiahnuť až o 10 percent bez toho, aby sa zlomilo.

Schopnosť výsledného vlákna prenášať údaje vo forme svetelných impulzov je približne rovnaká ako u pevných plastových optických vlákien, ale má oveľa väčšiu pevnosť v ťahu. Inými slovami, vie oveľa lepšie odolávať rozťahovaniu. Dá sa pritom natiahnuť až o 10 percent bez toho, aby sa zlomilo.

Navyše sa pri napínaní vlákna zmení jeho farba. Dôvodom je skutočnosť, že vo vlákne bude stále prítomné rovnaké množstvo glycerolu, ale pretože sa kvapalina šíri na väčšiu vzdialenosť, častice červeného farbiva v nej budú od seba ďalej vzdialené. V dôsledku toho sa farba svetla vyžarovaného plášťom jemne zmení. Túto zmenu farby je možné merať pomocou optického senzora, ktorý používateľom dáva vedieť, že vlákno, teda zariadenie, ktoré ho obsahuje, sa predlžuje alebo je vystavené zaťaženiu ťahom.

Optické vlákno plnené glycerolom môže mať okrem prenosu údajov aj iné využitie.

Glycerol pritom nevytečie glycerol von, keď sa vlákno odstrihne na požadovanú dĺžku. Tím tvrdí, že za normálnych podmienok je kvapalné jadro udržiavané vo vnútri vlákna vďaka kapilárnym silám. Keď je však na vlákno vyvíjaný tlak, kvapalinu je možné vytlačiť z hrotu vlákna. Tomu sa dá zabrániť utesnením konca vlákna horúcou čepeľou.

Vedci dúfajú, že ich optické vlákno s kvapalinou si nájde využitie nielen v menej krehkom dátovom prenose, ale aj v silovom prenose v mikromotoroch alebo mikrohydraulických systémoch.