Um novo processo para fabricar fibra óptica especial que é muito mais simples, mais rápido e barato que o método convencional foi desenvolvido por Cristiano Cordeiro, pesquisador e professor do Instituto de Física da Universidade Estadual de Campinas (IFGW-Unicamp) no estado de São Paulo, Brasil. Cordeiro criou a inovação durante um estágio de pesquisa na Universidade de Adelaide, na Austrália, apoiado por uma bolsa da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - FAPESP e por uma parceria com o seu anfitrião, Heike Ebendorff-Heidepriem. Um artigo assinado por eles e um terceiro colaborador é publicado em Relatórios Científicos .

"O processo convencional requer maquinário muito grande e caro e leva quase uma semana. Nosso processo pode ser concluído com equipamentos montados em bancada que são pelo menos 100 vezes mais baratos e levam menos de uma hora da matéria-prima ao produto final. Isso permitirá muito mais pesquisadores e laboratórios para produzir sua própria fibra óptica, "Disse Cordeiro.

O procedimento se assemelha aproximadamente ao método de extrusão usado para produzir massa:a pressão é exercida sobre um material dúctil de modo a forçá-lo através de uma matriz, produção de fibra com a estrutura interna apropriada. "Claro, tudo isso é feito com muito mais rigor e precisão, "Disse Cordeiro.

Centenas de milhões de quilômetros de fibra óptica estão instaladas em todo o mundo, e a quantidade de dados que transportam dobra aproximadamente a cada dois anos. Eles são usados ​​não apenas em telecomunicações, mas também para sensoriamento remoto para monitorar a temperatura, estresse mecânico, pressão hidrostática, ou fluxo de fluido, entre muitos outros parâmetros.

Graças à sua resistência e espessura, são eficazes em ambientes hostis e locais de difícil acesso.

Esses recursos ajudam a explicar a importância dos processos de fabricação inovadores. “O processo convencional tem várias etapas e exige equipamentos de alta complexidade, como uma torre de desenho de fibra, "Disse Cordeiro." Primeiro é produzida uma pré-forma, uma versão gigante da fibra com diâmetro entre 2 cm e 10 cm. Esta estrutura é aquecida e desenhada de forma altamente controlada pela torre. A massa é conservada e o diâmetro diminui à medida que o comprimento aumenta. Nosso método simplifica o processo a um custo enormemente reduzido. O dispositivo que projetamos realiza um único processo contínuo, começando com pelotas de polímero e terminando com a fibra acabada. "

O procedimento pode ser usado para fabricar não apenas fibra totalmente sólida, em que a luz é transmitida através de um núcleo com um índice de refração mais alto, mas também fibra microestruturada contendo uma matriz de orifícios longitudinais, que aprimora o controle das propriedades ópticas e traz um aumento na funcionalidade - incluindo a oportunidade de guiar a luz com baixa perda de energia em um canal de ar. Para criar as microestruturas, os pesquisadores usaram matrizes de titânio com designs adequados.

"Para simplificar a fabricação de fibra óptica especial, implantamos equipamentos e técnicas que estão se tornando mais baratos e acessíveis graças à popularização da impressão 3-D, "Disse Cordeiro." A única máquina necessária é uma extrusora horizontal compacta semelhante ao dispositivo usado para produzir filamentos para impressoras 3-D. Tem o tamanho de um forno de micro-ondas e é muito mais barato do que uma torre de tração. A matriz de titânio com peças sólidas e orifícios é acoplada à saída da extrusora. "

Devido à intrincada estrutura interna da fibra, os pesquisadores produziram as matrizes por manufatura aditiva usando impressoras 3-D apropriadas. Empresas especializadas podem fornecer serviços de manufatura aditiva, portanto, o único equipamento necessário para produzir a fibra é a extrusora horizontal.