Центр технических исследований Финляндии разработал оптическое волокно из целлюлозы. Оптическое волокно, изготовленное из целлюлозы, лучше всего подходит для датчиков, плюс которых —в биоразлагаемости материала.
Учитывая то, как быстро технологии развиваются и стареют, есть веская причина разрабатывать электронику из материалов, которые разлагаются при выбросе, а не заполняют свалки на протяжении веков. Исследователи из Финляндии нашли способ изготовить функциональную волоконную оптику из древесных волокон, способную утилизироваться экологичным путём.
Опто-волоконные кабели вполне можно назвать непризнанными героями современного цифрового мира. В отличие от металлических проводов, которые несут электрические сигналы, кабели содержат длинные тонкие нити из стекла или пластика, которые передают световые импульсы на многие километры, соединяя центры обработки данных, города и даже континенты. Вместо бегущих электронов по волоконно-оптическим кабелям проходит свет, и происходит процесс, называемый полным внутренним отражением. Фотоны отражаются от внутренних стенок прозрачных волокон и сохраняются во время движения от одного конца к другому.
Для передачи данных с минимальными ошибками требуется, чтобы эти волокна были оптически совершенными, что кажется полной противоположностью всему, что сделано из дерева. Но древесина не является полностью непрозрачным материалом, и, в зависимости, от ее толщины, влажности и других добавленных составляющих, фотоны могут проходить через нее, что можно продемонстрировать на примере множества деревянных ламп.
Учёные из Центра технических исследований Финляндии не то чтобы просто срывают ветку с дерева и пытаются посылать световые импульсы по её длине. Разработанные ими опто-волоконные кабели на самом деле сделаны из древесной целлюлозы: конструкционного материала, обеспечивающего твёрдую структуру древесины. Процесс изготовления включает обработку ионными растворителями на основе соли, а затем оборачивание наружным слоем из ацетата целлюлозы, который имеет более низкий показатель преломления, чем основа. Следовательно, как и в оптоволоконных кабелях, изготовленных из стекла или пластика, фотоны в итоге отражаются внутри и сохраняются.
Однако пройдет много времени, прежде чем открытие заменит традиционные материалы, используемые для изготовления оптоволоконных кабелей. Способность нового материала передавать импульсы света меркнет по сравнению со стеклом или пластиком, но он обладает уникальными характеристиками, которые делают его использование целесообразным для других вариантов применений, в то время как исследователи улучшают его характеристики. Будучи изготовленным из древесных волокон, он способен поглощать воду. Это влияет на способность пропускать свет, что подлежит измерению. Таким образом, на данный момент материал можно применять в качестве датчика влажности для конструкций из дерева или других материалов, которые плохо взаимодействуют с водой.
