{"id":14847,"date":"2021-08-02T11:36:27","date_gmt":"2021-08-02T09:36:27","guid":{"rendered":"https:\/\/www.m-q.ch\/?p=14847"},"modified":"2021-08-05T11:23:34","modified_gmt":"2021-08-05T09:23:34","slug":"flusso-di-dati-delle-fibre-ad-anima-liquida-in-glicerina","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.m-q.ch\/it\/flusso-di-dati-delle-fibre-ad-anima-liquida-in-glicerina\/","title":{"rendered":"Fibre ad anima liquida: Flusso di dati in glicerolo"},"content":{"rendered":"<figure id=\"attachment_14848\" aria-describedby=\"caption-attachment-14848\" style=\"width: 2560px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-full wp-image-14848\" src=\"https:\/\/www.m-q.ch\/wp-content\/uploads\/2021\/08\/67653-scaled.jpg\" alt=\"Fibre ad anima liquida\" width=\"2560\" height=\"1704\" srcset=\"https:\/\/www.m-q.ch\/wp-content\/uploads\/2021\/08\/67653-scaled.jpg 2560w, https:\/\/www.m-q.ch\/wp-content\/uploads\/2021\/08\/67653-768x511.jpg 768w, https:\/\/www.m-q.ch\/wp-content\/uploads\/2021\/08\/67653-1536x1023.jpg 1536w, https:\/\/www.m-q.ch\/wp-content\/uploads\/2021\/08\/67653-2048x1364.jpg 2048w, https:\/\/www.m-q.ch\/wp-content\/uploads\/2021\/08\/67653-16x12.jpg 16w, https:\/\/www.m-q.ch\/wp-content\/uploads\/2021\/08\/67653-263x175.jpg 263w, https:\/\/www.m-q.ch\/wp-content\/uploads\/2021\/08\/67653-526x350.jpg 526w, https:\/\/www.m-q.ch\/wp-content\/uploads\/2021\/08\/67653-1202x800.jpg 1202w, https:\/\/www.m-q.ch\/wp-content\/uploads\/2021\/08\/67653-920x613.jpg 920w, https:\/\/www.m-q.ch\/wp-content\/uploads\/2021\/08\/67653-1400x932.jpg 1400w, https:\/\/www.m-q.ch\/wp-content\/uploads\/2021\/08\/67653-300x200.jpg 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 2560px) 100vw, 2560px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-14848\" class=\"wp-caption-text\">Il team di Rudolf Hufenus \u00e8 leader mondiale nella produzione di fibre a nucleo liquido. Immagine: Empa<\/figcaption><\/figure>\n<p>\"In termini di fibre polimeriche otticamente conduttive, abbiamo provato di tutto\", dice Rudolf Hufenus. \"Ma anche con le migliori anime in fibra solida, non raggiungiamo mai una tale elasticit\u00e0 come con la nostra fibra riempita di liquido\". La speciale combinazione di propriet\u00e0 ottiche e meccaniche potrebbe ora aprire nuove nicchie di mercato per la fibra bicomponente dell'Empa.<\/p>\n<p>Per valutare la posta in gioco, una breve panoramica della scena aiuta: i cavi in fibra ottica sono ideali per la trasmissione di dati su lunghe distanze. La tecnologia \u00e8 collaudata e utilizzata su larga scala. Ma le fibre di vetro possono essere piegate solo in misura limitata e reagiscono molto sensibilmente alle sollecitazioni di trazione. Perch\u00e9 se il nucleo di vetro della fibra si strappa, la trasmissione dei dati \u00e8 finita.<\/p>\n<p><strong>Usare un nucleo liquido per la trasmissione della luce?<\/strong><\/p>\n<p>Le fibre di plastica sono tipicamente utilizzate per distanze di trasmissione pi\u00f9 brevi: per edifici individuali, locali aziendali o nei veicoli. L'anima di queste fibre \u00e8 spesso fatta di PMMA - conosciuto anche come plexiglas - o del policarbonato di plastica. Questi materiali trasparenti sono pi\u00f9 flessibili del vetro, ma quasi altrettanto sensibili alle forze di trazione. \"Non appena si forma una microfrattura nel nucleo della fibra, la luce viene dispersa da essa e persa\", spiega Hufenus. \"Cos\u00ec la trasmissione dei dati inizialmente si deteriora, e pi\u00f9 tardi il nucleo della fibra pu\u00f2 anche strapparsi completamente in questo punto indebolito\".<\/p>\n<p>\u00c8 qui che entra in gioco la competenza dell'Empa: da sette anni nei laboratori del dipartimento di ricerca \"Advanced Fibers\" di San Gallo \u00e8 in funzione una macchina in grado di produrre fibre lunghe chilometri riempite di liquido. Con questo know-how, l'Empa \u00e8 un leader mondiale. \"Le fibre bicomponenti con un nucleo solido esistono da oltre 50 anni\", dice Hufenus. \"Ma produrre un nucleo liquido continuo \u00e8 molto pi\u00f9 complesso. Tutto deve combaciare esattamente perch\u00e9 abbia successo\".<\/p>\n<p>Questo nucleo liquido non potrebbe essere utilizzato anche per trasmettere la luce? si chiedeva il ricercatore dell'Empa. Sta seguendo le orme di una buona tradizione svizzera: fu il fisico ginevrino Jean-Daniel Colladon che per primo condusse la luce lungo l'interno di un getto d'acqua nel 1842 - e scopr\u00ec cos\u00ec una delle basi fisiche dell'attuale tecnologia delle fibre di vetro.<\/p>\n<p>Per la conduzione della luce nelle fibre cave con un'anima liquida, per\u00f2, ora tutto deve tornare a combaciare. La differenza dell'indice di rifrazione tra il liquido e il materiale di rivestimento trasparente \u00e8 cruciale: l'indice di rifrazione del liquido deve essere significativamente maggiore di quello del materiale di rivestimento. Solo allora la luce sar\u00e0 riflessa in modo pulito all'interfaccia e rimarr\u00e0 intrappolata all'interno del nucleo liquido.<\/p>\n<p>Allo stesso tempo, tutti gli ingredienti devono essere stabili alla temperatura. \"I due componenti della fibra devono scorrere insieme attraverso il nostro spinneret ad alta pressione e a 200-300 gradi Celsius\", dice il ricercatore dell'Empa. \"Quindi abbiamo bisogno di un liquido con un indice di rifrazione adatto alla funzionalit\u00e0 e con la pi\u00f9 bassa pressione di vapore possibile per la produzione della fibra\". Il team ha deciso per un nucleo liquido fatto di glicerolo e un guscio fatto di un fluoropolimero.<\/p>\n<h3><strong>Fino al 10% di allungamento reversibile<\/strong><\/h3>\n<p>L'esperimento \u00e8 riuscito: la fibra prodotta pu\u00f2 resistere fino al dieci per cento di allungamento e poi ritorna alla sua lunghezza originale - nessun'altra fibra ottica a nucleo solido pu\u00f2 farlo!<\/p>\n<p>Ma la fibra non solo \u00e8 estremamente estensibile, ma pu\u00f2 anche misurare quanto \u00e8 stata allungata. Hufenus e il suo team hanno aggiunto una piccola quantit\u00e0 di colorante fluorescente alla glicerina e hanno esaminato le propriet\u00e0 ottiche di questa fibra luminescente durante il processo di stiramento. Risultato: quando la fibra viene allungata, il percorso della luce si allunga, ma il numero di molecole di colorante nella fibra rimane costante. Questo porta a un piccolo cambiamento nel colore della luce emessa, che pu\u00f2 essere misurato con un'elettronica adatta. In questo modo, la fibra riempita di liquido pu\u00f2 indicare un cambiamento di lunghezza o un carico di trazione che si sta verificando.<\/p>\n<p>\"Ci aspettiamo che le nostre fibre riempite di liquido possano essere utilizzate non solo per la trasmissione dei segnali e la tecnologia dei sensori, ma anche per la trasmissione di potenza nei micromotore e nella microidraulica\", dice Hufenus. L'esatta composizione della guaina in fibra e dell'imbottitura pu\u00f2 quindi essere adattata specificamente ai requisiti della rispettiva applicazione.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><em><strong>Altri argomenti:<\/strong> <a href=\"http:\/\/www.m-q.ch\/it\/magneti-appena-stampati\/\">Magneti appena stampati<\/a><\/em><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>\u00abQuando si tratta di fibre polimeriche otticamente conduttive, abbiamo provato ogni sorta di cose\u00bb, afferma Rudolf Hufenus. \u00abMa anche con i migliori nuclei di fibre solide, non riusciamo mai a ottenere la stessa elasticit\u00e0 della nostra fibra riempita di liquido\u00bb. La speciale combinazione di propriet\u00e0 ottiche e meccaniche potrebbe ora aprire nuove nicchie di mercato per la fibra bicomponente dell'Empa. 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