Сегодня 30 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 🔥
Microsoft разрешила оцифровывать игры с дисков всем пользователям Xbox Series X и Xbox One 22 мин.
Microsoft видит в Copilot новую операционную систему — но Windows пока рано списывать со счетов 3 ч.
«Серьёзный кандидат на звание худшего месяца»: Sony горько разочаровала подписчиков PS Plus анонсом игр на октябрь 3 ч.
ИИ-агент Muse без разрешения влез в личные сообщения пользователя — в Meta сказали, что тот сам виноват 5 ч.
Скидки и распродажи в Steam скоро станут более динамичными и персонализированными 5 ч.
Meta представила новое направление ИИ-бизнеса — Enterprise Platform 6 ч.
Microsoft выпустила WSLC для работы с Linux-контейнерами в среде Windows 6 ч.
NetApp покупает PEAK:AIO — британского разработчика программно-определяемых СХД для ИИ 6 ч.
«Мы знаем, как найти вас»: ФБР отчиталось об аресте одного из лидеров хакерской группировки ShinyHunters и пригрозило остальным 7 ч.
Китайские ИИ-агенты научились лгать и фальсифицировать результаты — не хуже американских 8 ч.
TP-Link открыла предзаказы на свой первый роутер с Wi-Fi 8 — Archer 8 Ultra оценили в €800 11 мин.
Учёные нашли признаки планеты там, где её не должно быть — у очень горячей звезды, да ещё и в обитаемой зоне 30 мин.
AOC представила монитор с настоящими 1000 Гц в Full HD — 24,5-дюймовый Agon Pro AGP257FT 3 ч.
ИИ стал доступнее в сотни тысяч раз за пять лет — ни одна другая технология не дешевела так быстро 3 ч.
Samsung представила Galaxy SmartTag3 — трекер стал легче и компактнее, работает дольше и совместим с iPhone 5 ч.
AAEON выпустила мини-компьютер UP Xtreme PTL Edge Air с твердотельным кулером Frore Systems AirJet 5 ч.
Южнокорейская Doosan Enerbility обошла Siemens Energy по количеству заказов газовых турбин в США 6 ч.
Apple представит домашний смарт-дисплей HomePad уже 13 октября 8 ч.
Геймер разогнал память GDDR7 на RTX 5070 Ti на внушительные 39 % — прибавка FPS оказалась мизерной 8 ч.
Samsung представила флагманский планшет Galaxy Tab S12 Ultra с огромным экраном и очень тонким корпусом, а также Tab S12+ 9 ч.