Hitech logo

Идеи

Плоское оптоволокно можно использовать и датчик давления и температуры

TODO:
Георгий ГоловановСегодня, 01:41 PM

Принципиально новый тип оптического волокла разработали специалисты из Великобритании и Швеции. Оно не просто передает свет, но само становится сенсором. Стеклянная лента, вырезанная лазером, способно регистрировать давление с чувствительностью, в тысячу раз большей, чем обычное круглое в сечении волокно.

Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

Для создания датчиков из оптоволокна его обычно сплющивают, однако исследователи из Королевского технологического института и Университета Саутгемптона предпочли изготовить волокно нужной геометрии с нуля. Они разработали собственный способ формовки кварцевого стекла, а для создания внутренних элементов — таких как воздушные каналы или металлические включения — применили лазерную обработку. Все это позволяет делать волокно чувствительным к внешним воздействиям: давление деформирует ленту, меняя прохождение света, и эти изменения можно измерить с высокой точностью.

«Это не просто оптическое волокно с необычным внешним видом, — отметил Павел Маневски, один из исследователей. — Это новая область проектирования оптических волокон. Изменяя геометрию, мы можем сделать само стекло гораздо более чувствительным к окружающему физическому миру».

Для создания датчиков температуры полости можно заполнить сплавом олова. При этом новое волокно остается совместимым с существующими оптическими системами, приобретая вдобавок механические свойства, которых нет у круглого волокна, говорится в пресс-релизе.

Плоские волокна можно встраивать в композитные материалы — например, в крылья самолетов, корпуса дронов, мосты и трубопроводы. Они будут чувствовать внутренние напряжения, давление и температуру в реальном времени, предупреждая о перегрузках или повреждениях. В батареях такие сенсоры могут отслеживать аномальные изменения температуры и давления, что поможет предотвращать возгорания. Волокна не подвержены электромагнитным помехам, легки, компактны и работают в агрессивных средах.

Китайские телекоммуникационные компании протестировали этим летом полое оптоволокно на коммерческом трансграничном участке длиной 205 км без ретрансляторов, достигнув пропускной способности 51,3 Тбит/с. Технология, направляющая свет через воздух вместо стекла, показала стабильную работу вне лаборатории.