p As fibras ópticas permitem a internet, e eles estão praticamente em toda parte:no subsolo e sob os oceanos. As fibras podem fazer mais do que apenas transportar informações:elas também são sensores fantásticos. Fibras ópticas finas como cabelos suportam medições ao longo de centenas de km, pode estar embutido em quase qualquer estrutura, operar em ambientes perigosos e resistir a interferências eletromagnéticas. p Recentemente, um grande avanço em sensores de fibra óptica facilitou o mapeamento de líquidos fora dos limites da fibra de vidro, mesmo que a luz guiada na fibra nunca chegue lá diretamente. Essas medições aparentemente paradoxais são baseadas no princípio físico da opto-mecânica. A propagação da luz, em si, é suficiente para induzir ondas ultrassônicas na fibra óptica. Essas ondas de ultrassom, por sua vez, pode sondar os arredores da fibra, semelhante à imagem ultrassônica que é comum em diagnósticos médicos. A análise de líquidos fora de km de fibra foi relatada de forma independente por pesquisadores da Universidade Bar-Ilan, Israel e EPFL, Suíça.

p Os resultados obtidos até hoje todos sofreram, Contudo, de uma grande desvantagem:o revestimento de polímero protetor da fibra de vidro fina teve que ser removido primeiro. Sem esse revestimento protetor, ou "jaqueta", como costuma ser chamada, fibras nuas de 125 micrômetros de diâmetro não têm muita chance. Não se pode considerar a aplicação de quilômetros de extensão, fibras ópticas desprotegidas fora do laboratório de pesquisa. Infelizmente, o revestimento padrão de fibras é feito com uma camada interna de polímero acrílico extremamente compatível. A camada absorve completamente as ondas ultrassônicas que saem da fibra óptica, e impede que cheguem a qualquer mídia em teste. A presença de revestimento representa mais uma barreira que o conceito de sensor deve superar.

p A solução para esse desafio vem na forma de um revestimento adequado. As fibras disponíveis no mercado também podem ser protegidas por um revestimento feito de poliimida. O material específico foi originalmente proposto para proteger a fibra em altas temperaturas. Contudo, estudos recentes na Bar-Ilan e na EPFL demonstraram que o revestimento de poliimida também fornece transmissão de ultrassom. As consequências são significativas:pesquisadores da Bar-Ilan University relatam em um novo artigo publicado na revista Cartas de Física Aplicada - Fotônica que agora eles são capazes de realizar detecção opto-mecânica e análise de mídia que fica fora das fibras protegidas, que podem ser implantados em cenários adequados.

p "O revestimento de poliimida nos permite aproveitar o melhor dos dois mundos, "diz o Prof. Avi Zadok da Faculdade de Engenharia, Universidade Bar-Ilan. "Dá à fibra um certo grau de proteção, ao lado da conectividade mecânica com o mundo exterior. "Zadok e os alunos de pesquisa Hilel Hagai Diamandi, Yosef London e Gil Bashan realizaram uma análise completa das interações luz-som em fibras revestidas. A estrutura da junta suporta uma série de modos elásticos, que exibem uma dinâmica de acoplamento complexa. "Nossa análise mostra que o comportamento opto-mecânico é muito mais complexo do que o de uma fibra nua, "diz Zadok." Os resultados dependem fortemente das tolerâncias submícron na espessura e geometria da camada de revestimento. Uma forma adequada de calibração é obrigatória. "

p Apesar desta dificuldade adicional, o mapeamento de líquidos fora das fibras revestidas foi demonstrado experimentalmente. O grupo alcançou a detecção de mais de 1,6 km de fibra revestida com poliimida, que foi imerso em água na maior parte de seu comprimento. Uma seção de 200 metros de comprimento, Contudo, foi mantido em etanol. As medições distinguem entre os dois líquidos, e localize adequadamente a seção colocada em etanol. Os resultados representam um marco importante para este conceito de sensor emergente. "Uma aplicação possível, "diz o Prof. Zadok, "é o monitoramento da irrigação. A presença de água modifica as propriedades do revestimento. Nosso protocolo de medições é capaz de identificar essas alterações." O trabalho contínuo é dedicado a melhorar o alcance, resolução e precisão das medições.