קטן פי 1000 מגרגר חול, האצת הרשת האחרונה של טכנולוגיית סיבים אופטיים

פריצת דרך זו עשויה להוביל לחידושים כמו אינטרנט מהיר יותר וקישוריות טובה יותר, כמו גם חיישנים ומערכות הדמיה קטנות יותר.
לאחרונה, חוקרים בשבדיה עשו פריצת דרך טכנולוגית משבשת כאשר הצליחו לראשונה לייצר אלמנטים מיקרו-אופטיים מזכוכית סיליקון על קצה סיב אופטי באמצעות טכנולוגיית הדפסה תלת מימדית. פני השטח של המיקרו-אופטיקה האלה קטנים כמו חתך רוחב של שערה אנושית, וקטן פי 1,000 מגרגר חול.
הטכניקה החדשנית הזו, אומרים החוקרים, מבטיחה להאיץ באופן דרמטי את מהירויות האינטרנט, לשפר את איכות החיבור ולהניע את הפיתוח של חיישנים ומערכות הדמיה קטנים ורגישים יותר.
הם מדווחים בכתב העת ACS Nano ששילוב ישיר של אופטיקה מזכוכית סיליקון עם סיבים אופטיים יכול לא רק להוביל לחידושים טכנולוגיים בחיישנים מרוחקים לניטור סביבתי ובריאות, אלא גם יכול להיות בעל ערך רב בייצור של תרופות וכימיקלים.
צוות המחקר במכון הטכנולוגי המלכותי של KTH, בראשותו של פרופסור קריסטין גילפאסון, התגבר על האתגרים של טיפול בטמפרטורה גבוהה בזכוכית סיליקה במהלך בניית קצות סיבים אופטיים. בעוד ששיטות עיבוד זכוכית סיליקה מסורתיות יכולות לגרום נזק לציפוי הסיבים האופטיים הרגישים לטמפרטורה, טכניקה חדשה זו מבטיחה את השקיפות של מבנה הזכוכית ללא צורך בעיבוד בטמפרטורה גבוהה, החל ממצע נטול פחמן.
באמצעות ניסויים מרובים, צוות המחקר הדפיס בהצלחה חיישן זכוכית סיליקה שהוא גמיש יותר מחיישני פלסטיק מסורתיים. לי-לון לאי, המחבר הראשון של המאמר, אמר: "הדגמנו חיישן אינדקס שבירה מזכוכית המשולב בקצה סיב אופטי, שיכול למדוד את ריכוז הממיסים האורגניים. מדידה זו מהווה אתגר עבור חיישנים מבוססי פולימרים בשל לאופי המאכל של ממיסים."
פו-האן הואנג, מחבר נוסף של המחקר, ציין עוד, "המבנים האלה כל כך זעירים שאפשר להתקין 1,000 מהם על פני השטח של גרגר חול, שגודלו בערך של חיישנים בשימוש היום".
בנוסף, צוות המחקר הדגים טכניקה להדפסת ננוגרטינגים שיכולה לתמרן במדויק את האור על קנה המידה הננו, ולפתוח אפשרויות חדשות לתקשורת קוונטית.
פרופסור גילפסון אמר כי היכולת להדפיס בתלת מימד מבני זכוכית שרירותיים ישירות על קצה סיב אופטי פותחת אפיקים חדשים בתחום הפוטוניקה. לדבריו, "על ידי גישור על הפער בין הדפסת תלת מימד לפוטוניקה, ההשלכות של מחקר זה הן מרחיקות לכת והוא יציג יישומים פוטנציאליים במספר תחומים כגון התקני מיקרו-נוזל, מדי תאוצה MEMS ופולטי קוונטיים משולבים בסיבים אופטיים".
פריצת דרך טכנולוגית זו צפויה לא רק להביא לזינוק איכותי במהירות האינטרנט ובאיכות החיבור, אלא גם לספק כיוון חדש לפיתוח טכנולוגיית חיישנים ומערכות הדמיה. עם מחקר נוסף ויישום של רכיבים אופטיים מיניאטוריים אלה, אנו מצפים לראות מוצרים ופתרונות חדשניים יותר בעתיד.