2020-09-11 10:01:44 sunmedia 2504
9月11日消息,巴西研究人員創(chuàng)造了一種超簡單的廉價方法來制造光纖。巴西圣保羅州坎皮納斯大學物理研究所的研究員克里斯蒂亞諾·科迪羅教授開發(fā)出了一種制造特殊光纖的新工藝,這種工藝比傳統(tǒng)方法簡單、快速和便宜得多。
光纖擠出裝置示意圖
科迪羅說:"傳統(tǒng)工藝需要非常龐大和昂貴的機器,幾乎需要一周的時間。我們的工藝可以用臺式設備來完成,價格至少便宜100倍,從原料到最終產品只需要不到一個小時。這將使更多的研究人員和實驗室能夠生產自己的光纖。"
克里斯蒂亞諾·科迪羅教授
這個過程大致類似于生產面條的擠壓法:給延展性材料施加壓力,從而迫使其通過模具,生產出具有相應內部結構的光纖。當然,這一切都在嚴謹和精確的情況下完成。
光纖已經徹底改變了我們的通信方式,它承擔了全球大部分實際數據流量。今天,全球安裝了數億公里的光纖,它們傳輸的數據量大約每兩年就會翻一番。光纖不僅用于電信領域,而且還用于遙感監(jiān)測溫度、機械應力、靜水壓力或流體流動等。
在不同溫度和不同進料速度下制成的Zeonex聚合物實芯PCF的光學圖像
由于強度和薄度,光纖在惡劣的環(huán)境和難以到達的地方都能有效地發(fā)揮作用。
傳統(tǒng)光纖制造工藝有幾個階段,需要高度復雜的設備,如纖維拉絲塔。首先要生產一個預制件,一個直徑在2厘米到10厘米之間的放大版預制件。這種結構以高度控制的方式加熱和拉絲。新方法簡化了這一過程,大大降低了成本。新工藝不僅可用于制造全固體光纖,還可用于制造包含縱向孔陣列的微結構光纖。
特殊設計的噴嘴用于控制擠出過程中的內孔壓力。
這種制造工藝唯一需要的機器是一個緊湊的水平擠出機,類似于用于生產3D打印機長絲的設備。它的大小和微波爐差不多,成本遠低于拉絲塔。由于纖維復雜的內部結構,研究人員使用適當的3D打印機通過快速成型制造生產了這些模具。專業(yè)公司可以提供增材制造服務,因此生產該纖維所需的唯一設備項目就是水平擠出機?!犊茖W報告》刊登了這項研究報告。
文章來源: 技術力量