La modifica della forma delle fibre ottiche presenta numerosi vantaggi potenziali per ricercatori, industria e consumatori.
Recentemente, l'Università di Southampton e altre cinque università nel Regno Unito hanno ricevuto una sovvenzione di 2,2 milioni di sterline per condurre una ricerca approfondita su come la sezione trasversale dei sensori in fibra ottica possa essere trasformata in una forma "piatta" o scatolare, anziché in la tradizionale forma rotonda. Si prevede che questa innovazione sconvolgerà il modo in cui vengono prodotti i compositi di alto valore.
Comprendere il comportamento dei compositi
I compositi sono costituiti da due o più materiali come plastica, fibre di carbonio, ceramica e persino vetro, che sono più leggeri, più resistenti e più durevoli dei materiali tradizionali e vengono quindi utilizzati in un’ampia gamma di settori.
Tuttavia, i produttori devono saperne di più sui compositi nella fase di produzione e sulle loro prestazioni durante tutto il loro ciclo di vita. E i sensori possono fornire queste informazioni.
I sensori in fibra ottica planari si adattano perfettamente all'interno del materiale composito e sono in grado di monitorare le proprietà del materiale per garantire che rimanga sufficientemente resistente per tutta la durata del suo utilizzo. Inoltre, questi sensori forniscono informazioni preziose al processo di produzione, aiutando a ottimizzare le prestazioni del componente e prevedendo possibili guasti del componente in modo che sia possibile adottare in anticipo misure per la manutenzione.
Eccellenti strutture per camere bianche ampliano gli scenari applicativi
Con il finanziamento dell’Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC), i ricercatori del Southampton Optoelectronics Research Center (ORC) stanno lavorando per migliorare l’efficienza e la sostenibilità della produzione di compositi.
Il concetto centrale di questo progetto ha avuto origine dalla ricerca ORC nel 2018/19 ed è stato finanziato dallo Zepler Institute Stimulus Fund. Il team ha ora sviluppato con successo un prodotto proof-of-concept.
In un nuovo progetto triennale che sarà lanciato a breve, il team ORC lavorerà fianco a fianco con il braccio produttivo del Bristol Composites Institute presso l’Università di Bristol per sviluppare sensori in fibra ottica planari nella camera bianca Zepler. Questo nuovo sensore verrà quindi utilizzato dai ricercatori delle università di Nottingham, Warwick, Herefordshire e Wrexham per svolgere una serie di casi di studio con partner del settore.
"L'integrazione delle competenze interdisciplinari è essenziale per rivoluzionare la produzione dei compositi", sottolinea il ricercatore capo Dr. Christopher Holmes.
"L'Università di Southampton dispone di eccellenti strutture per camere bianche e di una profonda esperienza nella produzione di fibre ottiche, mentre il nostro team ha una profonda conoscenza dei compositi e delle loro applicazioni. Lavorando insieme su sensori in fibra ottica planari, prevediamo di trasformare le prestazioni finali delle strutture composite ."
Gli ingegneri dell'industria hanno dimostrato un vivo interesse e hanno contribuito con il 10% del finanziamento al progetto. Il Dr. Christopher Holmes ha affermato: "Questa è un'altra dimostrazione che l'ORC ha la capacità di tradurre i risultati della ricerca di base in applicazioni industriali pratiche".
