Inovação: Brasileiro da Unicamp cria método mais simples de fazer fibra ótica

Um novo processo de fabricação de fibras ópticas especiais foi desenvolvido pelo pesquisador Cristiano Cordeiro, professor do Instituto de Física da Universidade Estadual de Campinas (IFGW-Unicamp) e se mostra muito mais simples, rápido e barato do que os tradicionais, reportou a Agência Fapesp. 

Cordeiro criou o método durante estágio de pesquisa na University of Adelaide, na Austrália, apoiado por bolsa da FAPESP, em parceria com Heike Ebendorff-Heidepriem. Artigo, assinado pelos dois e mais um colaborador, foi publicado no periódico Scientific Reports, do grupo Nature: “Ultra-simplified Single-Step Fabrication of Microstructured Optical Fiber”.

À Agência FAPESP, Cordeiro disse que o processo convencional necessita de um equipamento enorme e extremamente caro e que demanda quase uma semana de trabalho. O processo desenvolvido por ele pode ser realizado com um equipamento de bancada, no mínimo cem vezes mais barato, afirmou, acrescentando que vai do grão de polímero à fibra microestruturada pronta em menos de uma hora. Ele acredita que com isso muito mais pesquisadores e laboratórios estarão em condições de produzir suas próprias fibras ópticas.

Em linhas bem gerais, o procedimento é semelhante ao método de extrusão utilizado na fabricação de macarrões: uma massa mole é pressionada e empurrada através de um molde; e o fio, com sua estrutura interna, sai pela outra ponta.  

Cordeiro explicou que a produção convencional exige uma sequência de etapas e equipamentos de alta complexidade, como a torre de fabricação. “É preciso, primeiro, criar uma versão macroscópica da fibra, com dois a dez centímetros de diâmetro. Essa estrutura é então aquecida e controladamente tracionada pela torre de fabricação. A massa se conserva, e o diâmetro diminui enquanto o comprimento aumenta. Nosso método simplifica e barateia enormemente o procedimento. Alimentado com grãos de polímero, o dispositivo que concebemos vai da matéria-prima ao produto final em uma única etapa”, descreveu à Agência Fapesp. 

O procedimento, segundo ele, permite fabricar não apenas as fibras totalmente sólidas, nas quais a luz é transmitida por meio de um núcleo com maior índice de refração. Mas também as fibras microestruturadas, que possuem um arranjo de buracos paralelos ao eixo longitudinal, possibilitando maior controle das propriedades ópticas e mais funcionalidades, incluindo a oportunidade de guiar luz com baixa perda de energia em um canal de ar. Para criar as microestruturas, os pesquisadores empregam moldes de titânio com desenhos apropriados.

“Para simplificar a fabricação das fibras ópticas especiais, utilizamos equipamentos e técnicas que têm ficado cada vez mais baratos e corriqueiros devido à popularização das impressoras 3D. O único equipamento usado é uma extrusora horizontal, semelhante às empregadas na fabricação de filamentos para impressoras 3D. Esse dispositivo, não maior do que um forno de micro-ondas, tem custo extremamente reduzido quando comparado com a torre de fabricação. O molde de titânio, com partes sólidas e orifícios, é acoplado na saída da extrusora”, disse Cordeiro.

Fonte: Convergência Digital (10/09/2020)