Найден способ быстрого и дешевого создания оптоволокна

Ученый предложил простую, компактную и на порядок более дешевую систему для производства оптических волокон, чем современные промышленные методики.

Оптоволокно в XXI веке уже используется во многих областях, однако их было бы еще больше, если бы этот материал можно было производить проще и дешевле. Ученые заявили, что с помощью уже существующих технологий наконец смогли добиться желаемого результата.

Хотя оптические волокна можно изготавливать разными способами, наиболее распространенная технология предполагает использование короткой, толстой цилиндрической версии волокна, известной как преформа. Она подвешена вертикально к высокой «башне для вытягивания волокна», и ее нижний конец нагревается, заставляя преформу плавиться. Затем под действием силы тяжести тонкая нить расплавленного материала растягивается по всей длине башни. После охлаждения и прохождения процесса отверждения эта нить становится готовым оптическим волокном.

Профессор Криштиану Кордейро из Бразильского университета Кампинас разработал альтернативную систему, которая, по его словам, может уместиться на рабочем столе, требует меньше часа для производства волокон и «как минимум в 100 раз дешевле», чем традиционные методы. Он включает в себя стандартный экструдер для волокон, который представляет собой устройство размером с микроволновую печь, которое обычно используется для производства пластиковых волокон, используемых в качестве сырья для 3D-принтеров.

В установке Кордейро гранулы прозрачного термопластичного полимера загружаются в устройство, которое затем плавит их и выдавливает расплавленный материал через изготовленное на заказ титановое сопло. В зависимости от конфигурации сопла тонкое волокно может быть сплошным или иметь несколько воздушных каналов, проходящих вдоль его внутренней части — последнее называется микроструктурированным оптическим волокном или MOF.

После экструдирования волокно протягивается через смежный набор роликов. Это удерживает его в напряжении, пока он остывает и застывает, так что любые каналы и полости внутри него не сжимаются сами по себе и не вызывают деформацию.

Мало того, что весь процесс заявлен как более быстрый, менее затратный и более компактный, чем традиционные методы, но и длина волокон ограничена только количеством гранул, которые доступны для подачи в экструдер. Напротив, при использовании метода вытяжной башни длина волокон ограничивается размером преформы.