FAPESP 光纤挤出装置示意图
信用:科学报告 巴西圣保罗州坎皮纳斯大学物理研究所(IFGW-Unicamp)的研究员兼教授克里斯蒂亚诺·科代罗(Cristiano Cordeiro)开发了一种制造特殊光纤的新方法，这种方法比传统方法更简单、更快、更便宜
科代罗在澳大利亚阿德莱德大学的研究实习期间创造了这一创新，他得到了圣保罗研究基金会-FAPESP的奖学金以及与东道主海克·埃本多夫-海德堡的合作
他们和第三个合作者签署的一篇文章发表在《科学报告》上
“传统工艺需要非常大且昂贵的机器，并且需要将近一周的时间
我们的工艺可以用台式设备来完成，这种设备至少便宜100倍，从原料到最终产品不到一个小时
这将使更多的研究人员和实验室能够生产他们自己的光纤
这一过程大致类似于生产面食的挤压方法:将压力施加在韧性材料上，迫使其通过模具，生产出具有适当内部结构的纤维
“当然，这一切都是以更加严格和精确的方式完成的，”科代罗说
全世界安装了数亿公里长的光纤，它们传输的数据量大约每两年翻一番
它们不仅用于电信，还用于遥感，以监测温度、机械应力、流体静压或流体流量等许多参数
由于它们的强度和厚度，它们在恶劣的环境和几乎无法到达的地方非常有效
这些特点有助于解释创新制造工艺的重要性
“传统工艺有几个阶段，需要非常复杂的设备，如纤维拉丝塔，”科代罗说
“首先生产一个预型件，直径在2厘米到10厘米之间的巨型光纤
该结构由塔以高度受控的方式加热和拉制
质量守恒，直径随着长度的增加而减小
我们的方法大大降低了成本，简化了过程
我们设计的设备执行单一的连续过程，从聚合物颗粒开始，到成品纤维结束
" 该过程不仅可用于制造全固态光纤，其中光通过具有较高折射率的纤芯传输，还可用于制造包含纵向孔阵列的微结构光纤，这增强了光学特性控制并带来了功能性的增加，包括在空气通道中以低能量损失引导光的机会
为了创造微结构，研究人员使用了设计合适的钛模具
“为了简化特殊光纤的制造，我们部署了设备和技术，由于三维打印的普及，这些设备和技术变得更加负担得起和容易获得，”科代罗说
“唯一需要的机器是一台小型卧式挤压机，类似于为三维打印机生产细丝的设备
它大约有一个微波炉那么大，比一个牵引塔要便宜得多
带有实心零件和孔的钛模具连接到挤出机出口
" 由于纤维复杂的内部结构，研究人员使用合适的三维打印机通过添加制造来生产模具
专业公司可以提供添加剂制造服务，因此生产纤维所需的唯一设备是卧式挤压机
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