Ein Forschungsteam des KTH Royal Institute of Technology in Stockholm und der University of Southampton hat eine flache Quarzglasfaser entwickelt, deren innere Struktur angepasst werden kann, um sie als Sensor für unterschiedliche physikalische Veränderungen wie etwa Druck und Temperatur zu verwenden. Die Vorteile gegenüber herkömmlichen elektronischen Sensoren sind ihre kompakten Maße und ihre Unanfälligkeit gegenüber elektromagnetischen Störungen.
Flache Glasfasern werden herkömmlicherweise durch das Flachdrücken runder Glasfasern erstellt. Die Wissenschaftler entwickelten jedoch eine Preform-Fertigung, um sie direkt in der gewünschten Form herstellen zu können. Das geht aus der Studie „High aspect-ratio quadrilateral flexible silica optical fibers for enhanced multi-parameter sensing“ hervor, die in Nature Communications veröffentlicht ist. Denn flache Glasfasern weisen nach Labortests der Forscher eine bis zu 1000-mal höhere Druckempfindlichkeit auf als runde Glasfasern. Die Änderungen werden dabei optisch erfasst.
Glasfasersensoren für unterschiedliche Messungen
Die Wissenschaftler veränderten zusätzlich die innere Mikrostruktur der Glasfasern bereits im Herstellungsprozess. Dazu nutzten sie eine laserbasierte Glasbearbeitung, um die interne Struktur der Fasern zu verändern oder Metallfüllungen zu integrieren. Mit diesen Änderungen konnten die mechanischen und sensorischen Eigenschaften weiter verbessert werden, sodass die Glasfasern empfänglicher für physikalische Einflüsse sind. Zugleich behalten sie aber ihre optischen Eigenschaften bei.
