Сегодня 09 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 🔥
Вышел трейлер фильма «Искусственный» про попытку уволить Альтмана из OpenAI — в главных ролях Юра Борисов и Эндрю Гарфилд 2 ч.
OpenAI представила генератор изображений ChatGPT Images 2.5 с упором на редактирование 2 ч.
OpenAI утверждает, что разработать свой чип в сжатые сроки компании помог ИИ 3 ч.
Mistral привлёк €3 млрд с оценкой рыночной стоимости более €21 млрд 11 ч.
Математики из России научили ИИ-модели общаться без слов — знания большой модели можно эффективно передать маленькой 12 ч.
Chrome стал получать обновления каждые две недели — ИИ изменил правила в сфере безопасности 14 ч.
Microsoft разгневала пользователей, превратив обои Windows 11 в рекламный щит 14 ч.
Фэнтезийный боевик с духом легендарных аркад прошлого Absolum взял курс на новые платформы 15 ч.
Google представила ИИ-платформу для исследования человеческого генома и закономерностей изменения ДНК 16 ч.
Microsoft установила новый рекорд, выпустив более 650 патчей за один день 16 ч.
FP64 — это не Святой Грааль: Мацуока встал на защиту Озаки 9 мин.
Huawei укрепила лидерство на рынке смарт-часов — Apple выросла на 14 %, а Xiaomi рухнула на 38 % 22 мин.
Сегодня — презентация Apple, на которой покажут складной iPhone, AirPods с камерами и другие новинки 2 ч.
Глава Kioxia отверг идею усиления связей с SK hynix и заявил о необходимости сдерживать рост цен на память 2 ч.
Новая статья: Обзор материнской платы Gigabyte B850 Aorus Elite-P Ice: анимешная хардкорность 11 ч.
SteelSeries представила дорогой геймпад Aeon Pro для Xbox и PC с дисплеем и ценой $260 14 ч.
Arm анонсировала платформу Neoverse CSS N4 для 128-ядерных серверных процессоров для ИИ ЦОД 15 ч.
«Добро пожаловать в Хогвартс»: Realme представила смартфон Realme 16 Pro Harry Potter и наушники Buds T500 Pro Harry Potter 16 ч.
Китайская Rayson представила ноутбучную память LPDDR5X LPCAMM2-9600 ёмкостью 96 Гбайт 16 ч.
IonQ собралась выпускать квантовые компьютеры сотнями — представлена платформа Superion 256 на ионных ловушках 17 ч.