Исследования материала, который потенциально может стать волоконно-оптическим кабелем 21-го века, сделали шаг вперед, приняв космические исследования для публикации в рецензируемом журналеЖурнал исследования материалов. Д-р Деннис Такер из NASA/Центра космических полетов им. Маршалла вместе с
соисследователями из Университета Алабамы в Хантсвилле и компании Boeing обнаружили, что ZBLAN, произведенный в среде, почти лишенной гравитации, обладает свойствами которые намного превосходят современные
современные материалы для оптических волокон или даже ZBLAN, сделанные на Земле.
Обнаруженный группой французских исследователей в 1974 году, ZBLAN назван в честь тяжелых металлов, обнаруженных в
химическом составе материала: цирконий, барий, лантан, алюминий и натрий (химический символ «На»). ZBLAN относится к семейству стекол, содержащих фторид тяжелых металлов, и имеет многообещающее применение в волоконной оптике. Он очень прозрачен в инфракрасной области электромагнитного спектра, что открывает совершенно новый диапазон энергий для оптоволоконной связи, зондирования и развития технологий. Но чтобы полностью разработать этот новый материал, потребуются более серьезные научные исследования.
done.
Теоретически, можно сделать волоконно-оптический кабель ZBLAN, способный передавать более
объем данных, в 100 раз превышающий объем данных, передаваемых современными традиционными оптоволоконными кабелями на основе диоксида кремния. Однако в
на практике лучшее, что было достигнуто, - это только около 1/5 существующих кабелей. «Это
в первую очередь из-за того, что, когда вы делаете ZBLAN на земле, у него есть эта неприятная тенденция
кристаллизоваться - выходить из своего стеклоподобного состояния - что сильно ухудшает его оптические характеристики. свойства», - прокомментировалТакер.
Две фотографии, сопровождающие этот выпуск, демонстрируют это. ZBLAN слева, сделанный на Земле в условиях невесомости, показывает много неоднородностей и неоднородностей из-за своего кристаллического состояния. Напротив, ZBLAN справа был сделан на борту суборбитальной ракеты Conquest-1. Его стеклообразная природа хорошо видна, как и некоторые пузырьки, которые образовались, когда образец непреднамеренно вошел в контактс контейнером.
«Это действительно увлекательный материал», - заметил Такер. «Большинство моих коллег проводят эксперименты в космосе, чтобысделать очень качественные кристаллы, но ZBLAN не кристаллизуется».
Потенциальные области применения этого материала включают медицинскую хирургию и прижигание, температурный
мониторинг, инфракрасную визуализацию, волоконно-оптические лазеры, оптическую передачу энергии и множество других областей. Недавний маркетинговый обзор
показал, что годовое воздействие ZBLAN на экономику может составить почти 8 миллиардов долларов.
«Но прежде чем мы туда доберемся, нам нужно сделать много сложных научных работ», - сказал Такер.«Нам действительно нужно добраться
до физического понимания того, почему ZBLAN ведет себя так, а не иначе, и что заставляет его оставаться в состоянии стекла в условиях микрогравитации, а не кристаллизоваться, как это происходит на Земле. земля."
(Изображения, упомянутые в этом тексте, можно найти по адресу