La fibra de safir, un camí cap a l'eficiència energètica i avions més sostenibles
La utilització d'aquestes dades per adaptar les condicions del motor en vol podria reduir significativament les emissions d'òxid de nitrogen i millorar l'eficiència general, reduint l'impacte mediambiental. La resistència del safir a la radiació també té aplicacions a la indústria espacial i de l'energia de fusió.
Fibra òptica de safir @ep
Investigadors d'Oxford han desenvolupat un sensor fet de fibra de safir que promet millores significatives en eficiència i emissions a la indústria aeroespacial i la generació d'energia.
El treball, publicat a la revista 'Optics Express ', utilitza una fibra òptica de safir --un fil de safir cultivat industrialment de menys de mig mil·límetre de gruix-- que pot suportar temperatures superiors als 2.000 °C.
Quan s'injecta llum en un extrem de la fibra de safir, una part es reflecteix en un punt de la fibra que ha estat modificat per ser sensible a la temperatura (conegut com a reixeta de Bragg). La longitud d'ona (color) d'aquesta llum reflectida és una mesura de temperatura en aquest punt.
PRIMERA DEMOSTRACIÓ AMB UN TRAM DE 1CM UN MATERIAL AMB MOLTES APLICACIONS
La investigació resol un problema de fa 20 anys amb els sensors existents : encara que la fibra de safir sembla molt fina, en comparació amb la longitud d'ona de la llum és enorme. Això significa que la llum pot agafar molts camins diferents al llarg de la fibra de safir, cosa que fa que es reflecteixin moltes longituds d'ona diferents alhora.
Els investigadors van superar aquest problema escrivint un canal al llarg de la fibra, de manera que la llum quedés continguda en una secció transversal minúscula, d'una centèsima de mil·límetre de diàmetre. Amb aquest enfocament, van poder fabricar un sensor que reflectís predominantment una sola longitud d'ona de llum.
La demostració inicial es va fer en un tram curt de fibra de safir d'1 cm de longitud , però els investigadors preveuen que serà possible assolir longituds de fins a diversos metres, amb diversos sensors separats al llarg d'aquesta longitud. Això permetria, per exemple, mesurar la temperatura a tot un motor de reacció.
La utilització d'aquestes dades per adaptar les condicions del motor en vol podria reduir significativament les emissions d'òxid de nitrogen i millorar l'eficiència general, reduint l'impacte mediambiental. La resistència del safir a la radiació també té aplicacions a la indústria espacial i de l'energia de fusió.
UN MATERIAL AMB MOLTES APLICACIONS
El doctor Mohan Wang, del Departament de Ciències de l'Enginyeria de la Universitat d'Oxford i membre de l'equip de recerca, explica que “els sensors es fabriquen utilitzant un làser d'alta potència amb polsos extremadament curts i un obstacle important era evitar que el safir s'esquerdés durant aquest procés".
Per la seva banda, Rob Skilton, Cap de Recerca de RACE, de l'Autoritat de l'Energia Atòmica del Regne Unit , subratlla que "aquestes fibres òptiques de safir tindran moltes aplicacions potencials als entorns extrems d'una central d'energia de fusió".
Aquesta tecnologia té el potencial d'augmentar significativament les capacitats dels futurs sistemes de manteniment de sensors i robots en aquest sector , ajudant a la UKAEA en la seva missió de subministrar a la xarxa una energia de fusió segura, sostenible i amb baixes emissions de carboni ", afegeix
Escriu el teu comentari