Las fibras ópticas permiten Internet, y están prácticamente en todas partes:bajo tierra y bajo los océanos. Las fibras pueden hacer más que solo transportar información:también son sensores fantásticos. Las fibras ópticas delgadas como un cabello permiten realizar mediciones a lo largo de cientos de km, puede estar incrustado en casi cualquier estructura, operar en entornos peligrosos y soportar interferencias electromagnéticas.

Recientemente, un gran avance en los sensores de fibra óptica facilitó el mapeo de líquidos fuera del límite de la fibra de vidrio, aunque la luz guiada en la fibra nunca llega allí directamente. Estas medidas aparentemente paradójicas se basan en el principio físico de la opto-mecánica. La propagación de la luz en sí mismo, es suficiente para inducir ondas ultrasónicas en la fibra óptica. Estas ondas de ultrasonido, Sucesivamente, puede sondear los alrededores de la fibra, similar a las imágenes ultrasónicas que son comunes en los diagnósticos médicos. El análisis de líquidos fuera de kilómetros de fibra fue informado de forma independiente por investigadores de la Universidad de Bar-Ilan, Israel y EPFL, Suiza.

Los resultados obtenidos hasta la fecha todos sufrieron, sin embargo, con un gran inconveniente:primero se tuvo que quitar la capa protectora de polímero de la fina fibra de vidrio. Sin tal capa protectora, o "chaqueta", como se le suele llamar, las fibras desnudas de 125 micrómetros de diámetro no tienen muchas posibilidades. No se puede considerar la aplicación de kilómetros de largo, Fibras ópticas desprotegidas fuera del laboratorio de investigación. Desafortunadamente, el revestimiento estándar de fibras está hecho con una capa interna de polímero acrílico que es extremadamente compatible. La capa absorbe completamente las ondas ultrasónicas que salen de la fibra óptica, y evita que lleguen a cualquier medio que se esté probando. La presencia de recubrimiento representa una barrera más que debe superar el concepto de sensor.

La solución a este desafío se presenta en forma de revestimiento adecuado. Las fibras disponibles comercialmente también pueden protegerse con una chaqueta de poliimida. El material específico se propuso originalmente para proteger la fibra a altas temperaturas. Sin embargo, Estudios recientes en Bar-Ilan y EPFL han demostrado que el recubrimiento de poliimida también proporciona transmisión de ultrasonido. Las consecuencias son significativas:investigadores de la Universidad Bar-Ilan informan en un nuevo artículo publicado en la revista Letras de física aplicada - Fotónica que ahora pueden realizar detección y análisis opto-mecánicos de los medios que se encuentran fuera de las fibras protegidas, que se puede implementar en escenarios adecuados.

"El revestimiento de poliimida nos permite disfrutar de lo mejor de ambos mundos, "dice el profesor Avi Zadok de la Facultad de Ingeniería, Universidad Bar-Ilan. "Le da a la fibra un grado de protección, junto con la conectividad mecánica con el mundo exterior ". Zadok y los estudiantes de investigación Hilel Hagai Diamandi, Yosef London y Gil Bashan realizaron un análisis exhaustivo de las interacciones luz-sonido en fibras recubiertas. La estructura de la articulación admite una serie de modos elásticos, que exhiben dinámicas de acoplamiento complejas. "Nuestro análisis muestra que el comportamiento opto-mecánico es mucho más complejo que el de una fibra desnuda, "dice Zadok." Los resultados dependen en gran medida de las tolerancias submicrónicas en el grosor y la geometría de la capa de revestimiento. Una forma adecuada de calibración es obligatoria ".

A pesar de esta dificultad adicional, El mapeo de líquidos fuera de las fibras recubiertas se ha demostrado experimentalmente. El grupo logró detectar más de 1,6 km de fibra recubierta de poliimida, que se sumergió en agua durante la mayor parte de su longitud. Un tramo de 200 metros de largo, sin embargo, en su lugar, se mantuvo en etanol. Las medidas distinguen entre los dos líquidos, y ubicar correctamente la sección colocada en etanol. Los resultados representan un hito importante para este concepto de sensor emergente. "Una posible aplicación, "dice el profesor Zadok, "Es el seguimiento del riego. La presencia de agua modifica las propiedades del revestimiento. Nuestro protocolo de medidas es capaz de identificar tales cambios". El trabajo en curso está dedicado a mejorar la gama, resolución y precisión de las medidas.