Foto: KTH
Forskare vid KTH och brittiska University of Southampton har utvecklat en ny typ av platt optisk fiber av kiseldioxid som kan användas för mycket högupplösta sensorer. Tekniken kan bland annat få betydelse för övervakning av batterier, flygplan, drönare och broar.
I en studie publicerad i Nature Communications visar forskarna hur en bandliknande fibergeometri med noggrant kontrollerad intern mikrostruktur kan göras särskilt känslig för tryck, temperatur och andra fysiska förändringar. Med laserbaserad glasbearbetning kunde de dessutom lägga till interna strukturer, som luftkanaler eller metallfyllningar.
I laboratorietester var tryckkänsligheten hos den platta fibern upp till 1 000 gånger högre än hos traditionella, cirkulära fiberkonstruktioner. Genom att fylla delar av mikrostrukturen med en tennbaserad legering tog forskarna även fram en version med förbättrad temperaturkänslighet
– Det här är inte bara en fiber som ser annorlunda ut, det är ett helt nytt designutrymme för optisk fiber, säger KTH‑forskaren Pawel Maniewski i en nyhet på kth.se.
– Genom att förändra geometrin kan vi göra själva glaset betydligt mer mottagligt för den fysiska världen runt omkring oss.
Platta fibrer kan exempelvis byggas in i kompositmaterial och ge flygplan, drönare och infrastruktur bättre information om inre påfrestningar och tryck. De kan även användas i smartare batteriteknik.
Till skillnad från elektroniska sensorer är optisk fiber okänslig för elektromagnetiska störningar. Den är dessutom lätt, kompakt och kan användas i krävande miljöer. Det gör tekniken attraktiv för tillämpningar inom flyg- och rymdteknik, energisystem, biomedicinsk utrustning och avancerad tillverkning.
Ta del av den vetenskapliga artikeln här: High aspect-ratio quadrilateral flexible silica optical fibers for enhanced multi-parameter sensing | Nature Communications