1000 reižu mazāks par smilšu graudu, jaunākās optiskās šķiedras tehnoloģijas tīkla paātrinājums

Šis izrāviens varētu novest pie tādiem jauninājumiem kā ātrāks internets un labāka savienojamība, kā arī mazāki sensori un attēlveidošanas sistēmas.
Nesen pētnieki Zviedrijā veica graujošu tehnoloģisku izrāvienu, kad viņiem pirmo reizi izdevās izgatavot silīcija stikla mikrooptiskos elementus uz optiskās šķiedras gala, izmantojot 3D drukas tehnoloģiju. Šīs mikrooptikas virsma ir tikpat maza kā cilvēka mata šķērsgriezums un 1 reizi 000 mazāka par smilšu graudu.
Šī novatoriskā tehnika, pēc pētnieku domām, sola ievērojami paātrināt interneta ātrumu, uzlabot savienojuma kvalitāti un veicināt mazāku, jutīgāku sensoru un attēlveidošanas sistēmu attīstību.
Viņi ziņo žurnālā ACS Nano, ka silīcija stikla optikas tieša integrācija ar optiskajām šķiedrām varētu ne tikai novest pie tehnoloģiskiem jauninājumiem attālinātos sensoros vides uzraudzībai un veselības aprūpei, bet arī varētu būt nenovērtējama farmaceitisko un ķīmisko vielu ražošanā.
Pētnieku komanda KTH Karaliskajā Tehnoloģiju institūtā, ko vadīja profesore Kristinn Gylfason, pārvarēja izaicinājumus, kas saistīti ar silīcija stikla apstrādi augstā temperatūrā, veidojot optisko šķiedru galus. Lai gan tradicionālās silīcija stikla apstrādes metodes var izraisīt temperatūras jutīgā optiskās šķiedras pārklājuma bojājumus, šī jaunā metode nodrošina stikla struktūras caurspīdīgumu bez nepieciešamības apstrādāt augstas temperatūras, sākot no substrāta, kas nesatur oglekli.
Veicot vairākus eksperimentus, pētnieku komanda veiksmīgi izdrukāja silīcija stikla sensoru, kas ir izturīgāks nekā tradicionālie plastmasas sensori. Lee-Lun Lai, pirmais raksta autors, teica: "Mēs demonstrējām stikla refrakcijas indeksa sensoru, kas integrēts optiskās šķiedras galā, kas var izmērīt organisko šķīdinātāju koncentrāciju. Šis mērījums ir izaicinājums polimēru sensoriem, jo šķīdinātāju kodīgajam raksturam."
Po-Han Huangs, vēl viens pētījuma līdzautors, turklāt atzīmēja: "Šīs konstrukcijas ir tik niecīgas, ka jūs varētu uzstādīt 1, 000 no tām uz smilšu grauda virsmas, kas ir aptuveni sensori, kas tiek izmantoti šodien."
Turklāt pētnieku grupa demonstrēja nanorežģu drukāšanas paņēmienu, kas var precīzi manipulēt ar gaismu nanomērogā, paverot jaunas iespējas kvantu komunikācijai.
Profesors Gylfason teica, ka iespēja 3D drukāt patvaļīgas stikla struktūras tieši uz optiskās šķiedras gala paver jaunas iespējas fotonikas jomā. Viņš teica: "Pārtraucot plaisu starp 3D drukāšanu un fotoniku, šī pētījuma ietekme ir tālejoša, un tas parādīs iespējamos pielietojumus vairākās jomās, piemēram, mikrofluidiskās ierīcēs, MEMS akselerometros un optiskās šķiedras integrētajos kvantu izstarotājos."
Paredzams, ka šis tehnoloģiskais sasniegums ne tikai radīs kvalitatīvu interneta ātruma un savienojuma kvalitātes lēcienu, bet arī pavērs jaunu virzienu sensoru tehnoloģiju un attēlveidošanas sistēmu attīstībai. Veicot turpmāku šo miniatūro optisko komponentu izpēti un pielietošanu, mēs ceram, ka nākotnē mēs redzēsim novatoriskākus produktus un risinājumus.