9月11日消息，巴西研究人員創(chuàng)造了一種超簡(jiǎn)單的廉價(jià)方法來(lái)制造光纖。巴西圣保羅州坎皮納斯大學(xué)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(jiǎn)單、快速和便宜得多。

光纖擠出裝置示意圖

科迪羅說(shuō)："傳統(tǒng)工藝需要非常龐大和昂貴的機(jī)器，幾乎需要一周的時(shí)間。我們的工藝可以用臺(tái)式設(shè)備來(lái)完成，價(jià)格至少便宜100倍，從原料到最終產(chǎn)品只需要不到一個(gè)小時(shí)。這將使更多的研究人員和實(shí)驗(yàn)室能夠生產(chǎn)自己的光纖。"

克里斯蒂亞諾·科迪羅教授

這個(gè)過(guò)程大致類似于生產(chǎn)面條的擠壓法：給延展性材料施加壓力，從而迫使其通過(guò)模具，生產(chǎn)出具有相應(yīng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的光纖。當(dāng)然，這一切都在嚴(yán)謹(jǐn)和精確的情況下完成。

光纖已經(jīng)徹底改變了我們的通信方式，它承擔(dān)了全球大部分實(shí)際數(shù)據(jù)流量。今天，全球安裝了數(shù)億公里的光纖，它們傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量大約每?jī)赡昃蜁?huì)翻一番。光纖不僅用于電信領(lǐng)域，而且還用于遙感監(jiān)測(cè)溫度、機(jī)械應(yīng)力、靜水壓力或流體流動(dòng)等。

在不同溫度和不同進(jìn)料速度下制成的Zeonex聚合物實(shí)芯PCF的光學(xué)圖像

由于強(qiáng)度和薄度，光纖在惡劣的環(huán)境和難以到達(dá)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(gè)階段，需要高度復(fù)雜的設(shè)備，如纖維拉絲塔。首先要生產(chǎn)一個(gè)預(yù)制件，一個(gè)直徑在2厘米到10厘米之間的放大版預(yù)制件。這種結(jié)構(gòu)以高度控制的方式加熱和拉絲。新方法簡(jiǎn)化了這一過(guò)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(jié)構(gòu)光纖。

特殊設(shè)計(jì)的噴嘴用于控制擠出過(guò)程中的內(nèi)孔壓力。

這種制造工藝唯一需要的機(jī)器是一個(gè)緊湊的水平擠出機(jī)，類似于用于生產(chǎn)3D打印機(jī)長(zhǎng)絲的設(shè)備。它的大小和微波爐差不多，成本遠(yuǎn)低于拉絲塔。由于纖維復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，研究人員使用適當(dāng)?shù)?D打印機(jī)通過(guò)快速成型制造生產(chǎn)了這些模具。專業(yè)公司可以提供增材制造服務(wù)，因此生產(chǎn)該纖維所需的唯一設(shè)備項(xiàng)目就是水平擠出機(jī)?！犊茖W(xué)報(bào)告》刊登了這項(xiàng)研究報(bào)告。

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