Ученые Пермского Политеха (ПНИПУ) разработали гидрогель из плавленого кварца и щелочи. Технология обеспечит надежное соединение волоконных линий (он прочно фиксирует оптическое волокно внутри отверстия наконечника) и лучшую передачу светового сигнала.
Оптический соединитель — это устройство, в наконечник которого вклеено оптоволокно. Он позволяет быстро подключать и разъединять волоконные линии между собой и с различными устройствами. Качество их соединения напрямую зависит от метода, который используется для сцепления наконечника с оптическим волокном: оно должно быть хорошо зафиксировано в наконечнике, чтобы не допустить затухания и потери информации. В основном наконечники соединителей изготавливают из плавленого кварца (кремнезема) из-за его высокой химической и механической стойкости.
«Сам соединитель и оптоволокно сделаны из плавленого кремнезема (кварца). Вступая в реакцию с гидроксидом натрия (щелочью), он образует полисиликат натрия — материал, который склонен к гелеобразованию и обладает связующими свойствами. При нагревании он расширяется и закрепляет оптическое волокно в нужном положении. Благодаря такому взаимодействию щелочи с поверхностями деталей мы получили фиксирующий гидрогель», — поясняет научный сотрудник лаборатории рационального природопользования и природоподобных технологий ПНИПУ, кандидат технических наук Марина Красновских.
Для проверки метода политехники нанесли раствор гидроксида натрия (0,1 М) на соединитель с оптическим волокном. После заполнения зазора между деталями изделие помещали в термостат при температуре 90 °C на один день, затем подвергали термообработке при 250 °C в течение 15 минут. Все это привело к образованию непрерывной ячеистой структуры, которая прочно закрепила оптическое волокно в наконечнике.
Статья с результатами исследования опубликована в журнале Glass and Ceramics. Исследование выполнено в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» (нацпроект «Наука и университеты»).
