nederlandse organisatie voor wetenschappelijk onderzoek


nieuwe plastic lichtvezels weerstaan hitte

optische vezels kunnen per seconde miljoen keer meer lichtsignalen versturen dan koperdraden elektrische signalen. glasvezels zijn door hun brosheid echter moeilijk te koppelen in netwerken en de bestaande optische perspex-vezels die wel buigzaam zijn, vervormen snel bij hitte. scheikundigen aan de rijksuniversiteit groningen hebben met zogeheten polycarbosiloxanen plastic vezels gemaakt, die tot 200 graden celsius hun optische en mechanische eigenschappen behouden. deze vezels kunnen onder meer worden toegepast in auto’s, vliegtuigen en computers. daarnaast ontwikkelden de scheikundigen een techniek om in plastic optische vezels licht te versterken.

de nieuwe optische vezels van polymeren behouden bij hoge temperaturen hun vorm en eigenschappen omdat de verschillende bouwstenen, de polymeerketens, chemische bindingen met elkaar zijn aangegaan. in perspex, een thermoplast, zijn de polymeerketens niet chemisch met elkaar verbonden. bij hogere temperaturen gaan de monomeren hierdoor steeds meer ten opzichte van elkaar trillen. het materiaal vervormt tenslotte boven de 80 graden celsius en verliest zijn lichtgeleidende eigenschappen.

de bouwstenen van het polycarbosiloxaan-polymeer zitten daarentegen stuk voor stuk in drie richtingen vast, zoals stenen in een piramide. hierdoor zijn ze toepasbaar in computers, auto’s en vliegtuigen, waarvoor materialen nodig zijn die vormvast blijven tot zeker 120 graden celsius. het gebruik van plastic vezels is hier veel goedkoper dan dat van glasvezels.

daarnaast ontwikkelden de scheikundigen een ingenieuze techniek om lichtsignalen in plastic vezels te versterken. plastic vezels zijn namelijk minder transparant dan glasvezels. het verlies van licht in de nieuwe vezel is ongeveer een decibel per meter, zodat lichtsignalen over twintig meter verplaatst kunnen worden. in perspex-vezels is dit 150 meter, in glasvezels zelfs twintig kilometer.

de scheikundigen mengden moleculaire complexen van het zeldzame aarde-element europium in het polymeermateriaal. de ionen geven licht af met dezelfde golflengte als die van het lichtsignaal dat vervoerd moet worden. hiervoor wordt de vezel continu met een tweede lichtbron, een laser die uv-licht uitstraalt, bestraald. de moleculen absorberen het uv-licht. het te vervoeren lichtsignaal zorgt er nu voor dat de aangeslagen ionen het uv-licht omzetten in zichtbaar licht met dezelfde golflengte als het signaal, zodat de intensiteit van dit licht toeneemt.

de scheikundigen creëerden moleculen met europiumionen die tot een gewichtspercentage van één procent in de plastic vezels zijn op te lossen. deze moleculen zijn duizend keer efficiënter dan afzonderlijke europiumionen. om de techniek rendabel te maken moet de oplosbaarheid verbeterd worden. volgens de scheikundigen is dit een stap waarvoor maar betrekkelijk weinig onderzoek nodig is.

nadere informatie bij:

* drs. t.a.c. flipsen (rug)

* tel. (050) 3636441 of (050) 3634510, fax (050) 3634244
* e-mail flipsen@pscg.nl

Deel: ' Onderzoek nieuwe plastic lichtvezels weerstaan hitte '




Lees ook