Un proceso novedoso para fabricar fibra óptica especial que es mucho más simple, más rápido y más barato que el método convencional ha sido desarrollado por Cristiano Cordeiro, investigador y profesor del Instituto de Física de la Universidad de Campinas (IFGW-Unicamp) en el estado de São Paulo, Brasil. Cordeiro creó la innovación durante una pasantía de investigación en la Universidad de Adelaide en Australia, con el apoyo de una beca de la Fundación de Investigaciones de São Paulo — FAPESP y de una asociación con su anfitrión, Heike Ebendorff-Heidepriem. Se publica un artículo firmado por ellos y un tercer colaborador en Informes científicos .

"El proceso convencional requiere maquinaria muy grande y costosa y toma casi una semana. Nuestro proceso puede completarse con equipos montados en un banco que son al menos 100 veces más baratos y demoran menos de una hora desde la materia prima hasta el producto final. Permitirá muchos más investigadores y laboratorios para producir su propia fibra óptica, "Dijo Cordeiro.

El procedimiento se asemeja más o menos al método de extrusión utilizado para producir pasta:se ejerce presión sobre un material dúctil para forzarlo a través de un troquel, produciendo fibra con la estructura interna apropiada. "Por supuesto, todo esto se hace con mucho más rigor y precisión, "Dijo Cordeiro.

Cientos de millones de kilómetros de fibra óptica están instalados en todo el mundo, y la cantidad de datos que transportan se duplica aproximadamente cada dos años. Se utilizan no solo en telecomunicaciones sino también en teledetección para controlar la temperatura, estres mecanico, presion hidrostatica, o flujo de fluido, entre muchos otros parámetros.

Gracias a su fuerza y ​​delgadez son eficaces en entornos hostiles y lugares de difícil acceso.

Estas características ayudan a explicar la importancia de los procesos de fabricación innovadores. "El proceso convencional tiene varias etapas y requiere equipos muy complejos, como una torre de trefilado de fibra, "Dijo Cordeiro." Primero se produce una preforma, una versión gigante de la fibra con un diámetro de entre 2 cm y 10 cm. Esta estructura es calentada y estirada de una manera altamente controlada por la torre. La masa se conserva y el diámetro disminuye a medida que aumenta la longitud. Nuestro método simplifica el proceso a un costo enormemente reducido. El dispositivo que diseñamos lleva a cabo un único proceso continuo comenzando con gránulos de polímero y terminando con la fibra terminada ".

El procedimiento se puede utilizar para fabricar no solo fibra totalmente sólida, en el que la luz se transmite a través de un núcleo con un índice de refracción más alto pero también una fibra microestructurada que contiene una serie de orificios longitudinales, lo que mejora el control de las propiedades ópticas y aporta un aumento en la funcionalidad, incluida la oportunidad de guiar la luz con baja pérdida de energía en un canal de aire. Para crear las microestructuras, los investigadores utilizaron matrices de titanio con diseños adecuados.

"Para simplificar la fabricación de fibra óptica especial, implementamos equipos y técnicas que son cada vez más asequibles y accesibles gracias a la popularización de la impresión 3D, "Dijo Cordeiro." La única máquina requerida es una extrusora horizontal compacta similar al dispositivo utilizado para producir filamento para impresoras 3-D. Tiene aproximadamente el tamaño de un horno de microondas y es mucho menos costoso que una torre de extracción. La matriz de titanio con partes sólidas y agujeros está acoplada a la salida de la extrusora ".

Debido a la intrincada estructura interna de la fibra, los investigadores produjeron las matrices mediante fabricación aditiva utilizando impresoras 3-D adecuadas. Las empresas especializadas pueden proporcionar servicios de fabricación aditiva, por lo que el único equipo que se necesita para producir la fibra es la extrusora horizontal.