p Ilustração esquemática de uma fibra óptica acoplada à luz e fotografias de fibras ópticas à base de metilcelulose sob luz ambiente e luz ultravioleta. Crédito:Ville Hynninen e Nonappa
p Pesquisadores da Universidade de Tampere e da Universidade de Aalto desenvolveram fibras ópticas de metilcelulose, um derivado de celulose comumente usado. A descoberta abre novos caminhos para fibras ópticas de curta distância usando processamento de fibra sustentável e ambientalmente benigno. A descoberta foi publicada na revista
Pequena . p As fibras ópticas de vidro de sílica de última geração podem transportar sinais de luz por dezenas de quilômetros com perda óptica muito baixa e fornecer redes de comunicação de alta capacidade. Contudo, sua fragilidade, baixa elasticidade e intensidade de energia os tornam menos adequados para aplicações e dispositivos locais de curto alcance, como automotivo, eletrodomésticos digitais, tecidos, cirurgia a laser, endoscopia e dispositivos implantáveis baseados em fibras ópticas. A solução sustentável para estes pode ser encontrada nas fibras ópticas baseadas em biopolímeros.
p "A ampla disponibilidade de matérias-primas celulósicas oferece uma excelente oportunidade para desvendar o potencial oculto de materiais renováveis para aplicações práticas por meio de rotas de processamento de fibra sustentável, "diz o professor associado Nonappa, cuja equipe de pesquisa na Universidade de Tampere está desenvolvendo fibras ópticas baseadas em biopolímeros para aplicações de curta distância.
p Convencionalmente, o polímero ou fibras ópticas de plástico são usados para aplicações de curta distância, mas seu processamento pode envolver temperaturas relativamente altas e o uso de tratamento químico perigoso.
p "Usando hidrogel de metilcelulose, mostramos que as fibras ópticas podem ser produzidas à temperatura ambiente usando um método de extrusão simples, sem nenhum reticulador químico. As fibras resultantes são altamente transparentes, mecanicamente robusto, flexível e mostra baixa perda óptica, "Estados Nonappa.
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Fibras ópticas à base de biopolímero adequadas para sensores multifuncionais
p Além da transmissão de sinal de luz pura, as fibras ópticas de metilcelulose podem ser modificadas e funcionalizadas de forma viável.
p "A matriz de hidrogel permite a adição direta de várias moléculas e nanopartículas sem comprometer as propriedades mecânicas ou as habilidades de propagação de luz das fibras, tornando-as adequadas para sensores multifuncionais, "diz o pesquisador de doutorado Ville Hynninen, o primeiro autor do artigo.
p Por exemplo, incorporando uma fração de massa extremamente baixa de nanoclusters de ouro revestidos de proteína produziu fibras ópticas luminescentes, e atuou também como um sensor de íon de metal tóxico baseado em fibra.
p Geral, os resultados apresentados e a abundância de derivados e matérias-primas celulósicos encorajam pesquisas e otimização de componentes e dispositivos ópticos derivados de celulose.
p "Fibras ópticas compostas de nanocluster-metilcelulose de ouro luminescente com baixo coeficiente de atenuação e alta fotoestabilidade" foi publicado em
Pequena .