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KKNews (China)

Brazilian researcher creates an ultra-simple inexpensive method to fabricate optical fiber

Publicado em 11 setembro 2020

巴西研究出超簡單廉價光纖製造方法

巴西聖保羅州坎皮納斯大學物理研究所的研究員克里斯蒂亞諾·科迪羅教授開發出了一種製造特殊光纖的新工藝,這種工藝比傳統方法簡單、快速和便宜得多。

科迪羅說:"傳統工藝需要非常龐大和昂貴的機器,幾乎需要一周的時間。我們的工藝可以用台式設備來完成,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。"

這個過程大致類似於生產麵條的擠壓法: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。光纖不僅用於電信領域,而且還用於遙感監測溫度、機械應力、靜水壓力或流體流動等。

由於強度和薄度,光纖在惡劣的環境和難以到達的地方都能有效地發揮作用。

傳統光纖製造工藝有幾個階段,需要高度複雜的設備,如纖維拉絲塔。首先要生產一個預製件,一個直徑在2厘米到10厘米之間的放大版預製件。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。新工藝不僅可用於製造全固體光纖,還可用於製造包含縱向孔陣列的微結構光纖。


這種製造工藝唯一需要的機器是一個緊湊的水平擠出機,類似於用於生產3D印表機長絲的設備。它的大小和微波爐差不多,成本遠低於拉絲塔。

由於纖維複雜的內部結構,研究人員使用適當的3D印表機通過快速成型製造生產了這些模具。專業公司可以提供增材製造服務,因此生產該纖維所需的唯一設備項目就是水平擠出機。

《科學報告》刊登了這項研究報告。