Investigadores de la Universidad de Tampere y la Universidad de Aalto han desarrollado fibras ópticas a partir de metilcelulosa, un derivado de celulosa de uso común. El hallazgo abre nuevas vías para las fibras ópticas de corta distancia que utilizan un procesamiento de fibra sostenible y respetuoso con el medio ambiente. El hallazgo fue publicado en la revista Pequeña .

Las fibras ópticas de vidrio de sílice de última generación pueden transportar señales de luz a lo largo de decenas de kilómetros con una pérdida óptica muy baja y proporcionar redes de comunicación de alta capacidad. Sin embargo, su fragilidad, la baja capacidad de estiramiento y la intensidad energética los hacen menos adecuados para aplicaciones y dispositivos locales de corto alcance como la automoción, electrodomésticos digitales, tejidos cirugía laser, dispositivos implantables y endoscópicos basados ​​en fibras ópticas. La solución sostenible a estos se puede encontrar dentro de las fibras ópticas basadas en biopolímeros.

"La amplia disponibilidad de materias primas celulósicas brinda una excelente oportunidad para desentrañar el potencial oculto de los materiales renovables para aplicaciones prácticas a través de rutas sostenibles de procesamiento de fibras, "dice el profesor asociado Nonappa, cuyo equipo de investigación de la Universidad de Tampere está desarrollando fibras ópticas basadas en biopolímeros para aplicaciones de corta distancia.

Convencionalmente las fibras ópticas de polímero o plástico se utilizan para aplicaciones de corta distancia, pero su procesamiento puede implicar temperaturas relativamente altas y el uso de tratamientos químicos peligrosos.

"Al usar hidrogel de metilcelulosa, Hemos demostrado que las fibras ópticas se pueden producir a temperatura ambiente utilizando un método de extrusión simple sin ningún reticulante químico. Las fibras resultantes son muy transparentes, mecánicamente robusto, flexible y muestra baja pérdida óptica, "Declara Nonappa.

Fibras ópticas basadas en biopolímeros aptas para sensores multifuncionales

Además de la transmisión de señales de luz pura, las fibras ópticas de metilcelulosa pueden modificarse y funcionalizarse de forma viable.

"La matriz de hidrogel permite la adición directa de varias moléculas y nanopartículas sin comprometer las propiedades mecánicas o la capacidad de propagación de la luz de las fibras, lo que las hace adecuadas para sensores multifuncionales". "dice el investigador de doctorado Ville Hynninen, el primer autor del artículo.

Por ejemplo, incorporando una fracción de masa extremadamente baja de nanoclusters de oro recubiertos de proteína produjeron fibras ópticas luminiscentes, y actuó también como un sensor de iones metálicos tóxicos a base de fibra.

En general, Los resultados presentados y la abundancia de derivados celulósicos y materias primas fomentan una mayor investigación y optimización de los componentes y dispositivos ópticos derivados de la celulosa.

"Fibras ópticas compuestas de metilcelulosa y nanocluster de oro luminiscente con bajo coeficiente de atenuación y alta fotoestabilidad" se publicó en Pequeña .