Сегодня 05 ноября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Стекло научили чувствовать: новое оптоволокно оказалось в тысячу раз чувствительнее обычного

Оптические линии связи давно используются в качестве датчиков сейсмической активности. Для этого достаточно штатного оборудования, остальное делают физика распространения света в волокне и алгоритмы. Оказалось, что если изменить форму оптоволокна, то чувствительность таких датчиков можно повысить в 1000 раз. Это открывает путь буквально к стеклянным нервам в батареях, самолётах, технике и строениях, наделяя их способностью чувствовать мир и себя в нём.

 Источник изображения: KTH Royal Institute of Technology

Источник изображения: KTH Royal Institute of Technology

О разработке сообщили исследователи Королевского технологического института KTH в Швеции (KTH Royal Institute of Technology), а также двух британских университетов — Саутгемптонского (Southampton) и Бристольского (Bristol). Они представили необычное плоское оптоволокно, которое само по себе становится сверхчувствительным датчиком давления и температуры. Новая платформа получила название HARFF — High Aspect-Ratio Flat Fiber, то есть плоское волокно с большим отношением ширины к толщине.

В отличие от обычного круглого оптоволокна, оно имеет вытянутое четырёхугольное, практически ленточное сечение и может содержать воздушные каналы, несколько световодов или вставки из других материалов. Такая геометрия резко меняет механическую реакцию кварцевого стекла на поперечную нагрузку: созданный экспериментальный датчик давления оказался до трёх порядков чувствительнее аналогичных устройств на основе традиционного круглого кварцевого волокна.

Для экспериментального плоского оптоволокна было достигнуто соотношение ширины к толщине примерно 20:1, а микроструктурированные образцы могли иметь несколько параллельных световодов. При этом плоское волокно можно было сваривать с обычным и подключать к существующей оптической аппаратуре. Иными словами, для использования новых чудесных свойств плоского оптоволокна новое «железо» не требовалось.

Для придания волокну способности определять температуру и давление в нём создавались микрополости, а также вносились добавки в виде ряда металлов и сплавов, например, сплавов олова. Особенно впечатляющие результаты были получены при измерении давления. Для эксперимента использовали микроструктурированное волокно толщиной 80 мкм и шириной 655 мкм с двумя внутренними воздушными каналами. Разрешение такого датчика оказалось на уровне единиц килопаскалей.

Ту же платформу исследователи превратили в высокочувствительный термометр, заполнив один из каналов сплавом на основе олова с температурой плавления около 220 °C. При нагреве металл расширяется и создаёт в стекле механические напряжения, изменяющие коэффициент его преломления, что легко измеряется с помощью обычного телекомоборудования.

Разработчики считают, что плоские волокна можно встраивать непосредственно в композиты самолётов, беспилотников, мостов и других конструкций, а также внутрь аккумуляторов для регистрации расширения электродов, газообразования и опасного роста температуры. Кроме промышленности, технология может найти применение и в медицинских системах мониторинга.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про окружающая среда

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Исследование показало, как большие компании последние 26 лет убивали игровые студии 44 мин.
Хакеры взламывали Android-смартфоны через дыры в Chrome и графике Snapdragon 4 ч.
Россияне массово покупают доступ к зарубежным ИИ через серые схемы — с рисками, зато по дешёвке 4 ч.
Apple заверила, что не собирается объединять macOS и iPadOS — хотя они и сближаются 5 ч.
Фанаты призвали правительство Канады выкупить BioWare у EA, а петицию за спасение Mass Effect подписали более 300 тысяч человек 6 ч.
Поставки PS5 рухнули на треть, но прибыль игрового бизнеса Sony взлетела на 83 % 6 ч.
Apple разрешила себе проверять файлы в iCloud, которыми пользователи делятся по ссылке 8 ч.
ChatGPT научился генерировать гифки — из картинок или по описанию 9 ч.
Apple начала экономить на ИИ: компания урезает сотрудникам бюджеты на использование нейросетей 9 ч.
OpenAI показала, что ИИ самостоятельно спроектировал гаджет — от корпуса до прошивки 9 ч.
Очередное обещание Маска уже не кажется фантастикой: SpaceX может догнать Google по мощностям ИИ-ЦОД за полтора года 2 мин.
SpaceX намерена запустить в 2027 году 10 ГВт мощностей ИИ ЦОД — цель представляется достижимой 60 мин.
У неооблачных партнёров Microsoft возникли задержки со строительством ИИ ЦОД 2 ч.
Microsoft не воспользовалась опционом на расширение многомиллиардного договора аренды ИИ ЦОД Nscale 2 ч.
«Защитники энергосети»: OpenAI готова умерить аппетиты своих ИИ ЦОД, на время отдавая на нужды населения до 1 ГВт 2 ч.
AMD добавила машинное обучение в апскейлер для Xbox — FSR 4.1.2 стала доступна разработчикам 3 ч.
Китай первым в мире испытал технологию высокоточной лазерной резки в открытом космосе 4 ч.
Акции IT-гигантов выросли из-за надежд, что демократы в США «приструнят» расходы на ИИ 4 ч.
Автомобили превращаются в шпионов: ИИ-ассистенты собирают личные данные и не всегда понятно, кому их отправляют 5 ч.
Oracle отказалась от облачной ИИ-сделки с Tencent, лишившись многомиллиардного контракта 5 ч.