Сегодня 14 сентября 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 🔥
Глава Blizzard объяснила, почему Diablo V и StarCraft анонсировали за три−четыре года до релиза 11 мин.
Трамп дал понять, что не намерен сильно замедлять развитие ИИ из опасений проиграть Китаю 6 ч.
Китай объявил о планах взять на себя ведущую роль в координации ИИ-технологий в блоке БРИКС 18 ч.
Microsoft выпустила 974 исправления безопасности для разных продуктов — это новый рекорд 22 ч.
Глава Anthropic предложил замедлить развитие ИИ, эту идею поддержали Сэм Альтман и Илон Маск 13-09 07:29
OpenAI не выйдет на IPO в этом году, поскольку считает момент неподходящим из-за ситуации с безопасностью ИИ 13-09 06:33
Новая статья: Onimusha: Way of the Sword — возвращение запылившегося самурая. Рецензия 13-09 00:09
Blizzard неожиданно анонсировала Diablo V — игра выйдет весной 2029 года 12-09 22:09
Blizzard анонсировала амбициозный шутер с открытым миром по StarCraft — первый трейлер и релиз в 2030 году 12-09 21:42
Создавать сайты и веб-приложения в ChatGPT теперь можно командой 12-09 17:25
AAEON представила индустриальные microATX-платы MAX-Q870A и MAX-H810A на базе Intel Arrow Lake-S 48 мин.
Новая статья: Обзор игрового ноутбука Acer Nitro V 16S: флагманские амбиции 10 ч.
Oracle поставила более 300 тыс. GPU — почти втрое больше, чем в предыдущем квартале 11 ч.
Минэнерго России предложило строить ИИ ЦОД в Сибири для распределения нагрузки на энергосистему страны 12 ч.
Apple разрабатывает игровые контроллеры для iPhone — они выйдут под брендом Beats 13 ч.
Китай доставит образцы с Марса в 2031 году, пока NASA борется с дефицитом бюджета 15 ч.
Техногиганты в этом году успели сократить 128 000 сотрудников: больше, чем за весь прошлый год 13-09 08:12
США жертвуют экологией ради ИИ: администрация Трампа ослабила требования — это может затронуть миллионы людей 12-09 21:48
NewPhotonics представила оптический движок NPC50506 на 6,4 Тбит/с с интегрированным лазером 12-09 20:59
ASUS выпустила СХД высокой плотности OJ340A-RS60 на базе AMD EPYC Genoa 12-09 20:53