Сегодня 24 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 🔥
Анонсирован безумный экшен в духе Metal Gear Rising: Revengeance, но с танком в главной роли — трейлер и первые подробности Slam Tank 38 мин.
Установка российских приложений на Android может усложниться из-за обязательной верификации Google 56 мин.
ИИ уже участвует в каждом шестом взломе в мире — и тенденция усиливается 2 ч.
«Яндекс» представил ИИ-ассистента «Алиса AI Про» для бизнеса 3 ч.
Yandex B2B Tech расширила экосистему сервисов для бизнеса 3 ч.
В Африке создали компактную LLM, которая обошла более крупные модели Google и Meta — Morena знает 12 местных языков 4 ч.
Bethesda не убьёт «творческую идентичность» Obsidian после присоединения — разработчики Fallout: New Vegas не станут командой поддержки 5 ч.
Microsoft помогла нейтрализовать популярный фишинговый сервис EvilTokens 5 ч.
Canonical ускорила выпуск обновлений Ubuntu — ИИ выявляет слишком много уязвимостей 5 ч.
«Больше похож на новую игру, чем на ремейк»: обзорный геймплейный трейлер Rayman Legends Retold впечатлил фанатов классического платформера 6 ч.
Представлена внешняя видеокарта WiCi One для запуска ИИ — с Wi-Fi 7 и SSD на 4 Тбайт 19 мин.
Финское неооблако Verda Cloud Oy привлекло $189 млн на строительство передовой ИИ-инфраструктуры 22 мин.
Дорогая память пока не помешала Raspberry Pi — выручка взлетела на 90 %, прибыль более чем удвоилась 2 ч.
Maibenben выпустила в России игровые ноутбуки X-Treme X17F Typhoon и Tornado с чипами AMD Zen 4 по цене от 122 тыс. рублей 2 ч.
Как в «Семейке Аддамс»: швейцарские инженеры разработали кисть руки, которая сама передвигается и нажимает кнопки 3 ч.
ASM решила проблему герметизации и обработки 3D-чипов — теперь это будет быстрее и дешевле 4 ч.
Крупнейшая компания Европы не продаёт ничего в Европе — зато Китай и Индия зовут ASML строить у них заводы 4 ч.
Четыре ядра, DDR5 и PCIe 4.0: дебютировали китайские чипы Hygon 1000 для встраиваемых систем 5 ч.
Немцы научились «по фотографии» измерять характеристики солнечных панелей — экспресс-диагностика выйдет на новый уровень 5 ч.
ДНК вместо традиционной памяти: AtlasBase представила платформу для хранения и вычислений 5 ч.