Valokuitua selluloosasta

09.12.2019

VTT-selluloosa-valokuitu-300-t.jpgSelluloosasta valmistettu valokuitu soveltuu parhaiten antureihin, joissa on hyötyä materiaalin biohajoavuudesta.

(6.12.2019) VTT:n tutkijat ovat kehittäneet valokuitua selluloosasta. Valo etenee sellukuidussa, niin kuin muissakin valukuidussa, koska kuidun ydintä ympäröi sitä taitekertoimeltaan alhaisempi kuoriosa.

Selluloosasta valmistettu valokuitu soveltuu parhaiten antureihin, joissa on hyötyä myös materiaalin biohajoavuudesta. Esimerkiksi rakennusten kosteusmuutokset voidaan tulevaisuudessa havaita optisen selluloosakuidun avulla.

- Uuden optisen kuidun ydin on selluloosaa, joka on muokattu VTT:n kehittämillä ionisilla liuottimilla. Ytimen ympärille valmistimme kuorikerroksen selluloosa-asetaatista. Olemme kehitystyössä vielä alussa, joten emme vielä tiedä kaikkia sovellusmahdollisuuksia, joita uudelle valokuidulle on löydettävissä, kertoo VTT:n erikoistutkija Hannes Orelma.

- Olemme testanneet kuidun soveltuvuutta kosteuden mittaamiseen. Muutaman senttimetrin mittaisella kuidulla on saavutettu jo useiden kertaluokkien suuruisia lisäyksiä kuidussa etenevän valon vaimennukseen, kertoo VTT:n tutkija Ari Hokkanen.

Selluloosalla on valokuituantureihin soveltuvia ominaisuuksia: Selluloosakuidun materiaali itsessään voi reagoida mitattavien aineiden kanssa ja imeä niitä sisäänsä, mikä on lasi- ja muovikuiduilla vaikeaa.

Selluloosa on myös kemiallisesti helposti muokattavissa esim. taitekertoimen osalta. Selluloosa imee ja luovuttaa tehokkaasti vettä, mikä voidaan mitata kuidussa etenevän valon vaimennuksen muutoksena.

Lisäksi selluloosa on biohajoavaa ja anturikuidun voi hävittää biojätteen mukana. Optista selluloosakuitua voitaisiin käyttää anturisovelluksissa, joissa helppo muokattavuus ja korkea lämpötilakestävyys ovat hyödyllisiä ominaisuuksia.

Selluloosavalokuitu avaakin uusia mahdollisuuksia anturisovelluksiin, mutta se ei tule kilpailemaan lasipohjaisten valokuitujen kanssa tietoliikennesovelluksissa.

Valmistetun optisen kuidun kuljettama valo on alueella 500–1400 nm. Sen vaimennusvakion havaittiin olevan 6,3 dB / cm aallonpituudella 1300 nm.

Aiheesta aiemmin:

Nanoselluloosa sähköistyy

Vihreä vaihtoehto hiilinanoputkille

Kolme mittausta yhdellä selluanturilla

16.01.2020Laskentaa molekyyleillä
16.01.2020Konenäölle nyt myös konesilmät
14.01.2020Piin kvanttibiteillä uusiin ulottuvuuksiin
13.01.2020Uusi menetelmä kestäville GaN-transistoreille
10.01.2020Hiukkaskiihdytin mikropiirille
09.01.2020Biologista energiantuottoa
08.01.2020Kvanttiteleportaatio piifotonisella sirulla
07.01.2020Kohti spintronisia MRAM-muisteja
07.01.2020Tehokas litium-rikki akku
03.01.2020Pieniä parannuksia litiumioni-akuille

Siirry arkistoon »