Các nhà khoa học tại Đại học Oxford đã phát triển 1 loại cảm biến mới làm từ sợi sapphire (sapphire fiber) siêu mỏng, có thể chịu đựng được nhiệt độ và bức xạ cực cao. Bước đột phá này là giải pháp cho vấn đề theo dõi thông tin ở môi trường siêu khắc nghiệt như trong các lò phản ứng nhiệt hạch (nuclear fusion reactor) hay trong động cơ phản lực.
Cảm biến cách tử Fiber Bragg (Fiber Bragg grating - FBG) thông thường sử dụng để theo dõi nhiệt độ và độ căng trong các hệ thống truyền thông quang học trước đây sử dụng vật liệu là sợi quang silica (silica optical fiber). Chúng bắt đầu gặp độ lệch bước sóng đáng kể khi hoạt động ở ngưỡng nhiệt độ từ 900 độ C, và có giới hạn nhiệt độ hoạt động dưới 1000 độ C. Nếu sử dụng sapphire fiber để tạo nên cảm biến FBG, chúng hứa hẹn có độ ổn định cao và lâu dài ở ngưỡng 1400 độ, đồng thời khả năng chịu được đến 1900 độ. Điều này cho phép cảm biến dễ dàng thực hiện sứ mệnh giám sát tuabin khí trong động cơ phản lực, giảm phát thải và cải thiện hiệu suất. Ngoài ra, sapphire có đặc tính chống bức xạ nên thích hợp dùng trong lò phản ứng hạt nhân và cả ngoài không gian (tránh hiện tượng radiation-darkening).
Hệ thống chế tạo dùng tia laser femtosecond
Dù cho cảm biến FBG bằng sợi sapphire bền như vậy nhưng chúng cũng có điểm yếu. Các sợi này có chiều rộng chưa đến 0.5 mm, nhưng vẫn rất dày so với bước sóng ánh sáng, vì vậy ánh sáng khi đi qua sẽ bị phản xạ lại ở bên trong với các bước sóng khác nhau. Cảm biến có thể đọc được thông tin về nhiệt độ chẳng hạn, là nhờ vào bước sóng cụ thể của ánh sáng phản xạ lại, nhưng chính vì quá lớn, sự phản xạ ngay bên trong sợi sapphire sẽ tạo ra nhiễu và khiến cảm biến trở nên vô dụng. Để khắc phục điểm yếu này, các nhà khoa học sử dụng tia laser femtosecond để khắc 1 đường dọc theo chiều dài của sapphire fiber nhằm dẫn ánh sáng đi theo 1 con đường thẳng và hẹp (đường kính chỉ 1/100 mm).
Hiện tại, cảm biến bằng sợi sapphire chỉ có chiều dài 1 cm nhưng các nhà nghiên cứu tin rằng việc phát triển các phiên bản khác có chiều dài đến vài mét là chuyện khả thi. Khi đó, cảm biến có thể được dùng để đo nhiệt độ suốt chiều dài bên trong động cơ phản lực, cho phép điều chỉnh ngay lập tức các thông số để nâng cao hơn nữa hiệu suất của chuyến bay, đồng thời giảm thải ô nhiễm.
Cảm biến cách tử Fiber Bragg (Fiber Bragg grating - FBG) thông thường sử dụng để theo dõi nhiệt độ và độ căng trong các hệ thống truyền thông quang học trước đây sử dụng vật liệu là sợi quang silica (silica optical fiber). Chúng bắt đầu gặp độ lệch bước sóng đáng kể khi hoạt động ở ngưỡng nhiệt độ từ 900 độ C, và có giới hạn nhiệt độ hoạt động dưới 1000 độ C. Nếu sử dụng sapphire fiber để tạo nên cảm biến FBG, chúng hứa hẹn có độ ổn định cao và lâu dài ở ngưỡng 1400 độ, đồng thời khả năng chịu được đến 1900 độ. Điều này cho phép cảm biến dễ dàng thực hiện sứ mệnh giám sát tuabin khí trong động cơ phản lực, giảm phát thải và cải thiện hiệu suất. Ngoài ra, sapphire có đặc tính chống bức xạ nên thích hợp dùng trong lò phản ứng hạt nhân và cả ngoài không gian (tránh hiện tượng radiation-darkening).
Hệ thống chế tạo dùng tia laser femtosecond
Dù cho cảm biến FBG bằng sợi sapphire bền như vậy nhưng chúng cũng có điểm yếu. Các sợi này có chiều rộng chưa đến 0.5 mm, nhưng vẫn rất dày so với bước sóng ánh sáng, vì vậy ánh sáng khi đi qua sẽ bị phản xạ lại ở bên trong với các bước sóng khác nhau. Cảm biến có thể đọc được thông tin về nhiệt độ chẳng hạn, là nhờ vào bước sóng cụ thể của ánh sáng phản xạ lại, nhưng chính vì quá lớn, sự phản xạ ngay bên trong sợi sapphire sẽ tạo ra nhiễu và khiến cảm biến trở nên vô dụng. Để khắc phục điểm yếu này, các nhà khoa học sử dụng tia laser femtosecond để khắc 1 đường dọc theo chiều dài của sapphire fiber nhằm dẫn ánh sáng đi theo 1 con đường thẳng và hẹp (đường kính chỉ 1/100 mm).
Hiện tại, cảm biến bằng sợi sapphire chỉ có chiều dài 1 cm nhưng các nhà nghiên cứu tin rằng việc phát triển các phiên bản khác có chiều dài đến vài mét là chuyện khả thi. Khi đó, cảm biến có thể được dùng để đo nhiệt độ suốt chiều dài bên trong động cơ phản lực, cho phép điều chỉnh ngay lập tức các thông số để nâng cao hơn nữa hiệu suất của chuyến bay, đồng thời giảm thải ô nhiễm.
CHUYÊN MỤC NGHỆ THUẬT LÀM GIÀU BỀN VỮNG
Khóa học Machine Learning cơ bản- Khoa học dữ liệu - AI 
==***==
Khoá học Quản trị Chiến lược Dành cho Lãnh đạo Doanh nghiệp
==***==
Nơi hội tụ Tinh Hoa Tri Thức - Khơi nguồn Sáng tạo
Để tham gia khóa học công nghệ truy cập link: http://thuvien.hocviendaotao.com
Mọi hỗ trợ về công nghệ email: dinhanhtuan68@gmail.com
---
Khóa học Hacker và Marketing từ A-Z trên ZALO!
Khóa học Hacker và Marketing từ A-Z trên Facebook!
Bảo mật và tấn công Website - Hacker mũ trắng
KHÓA HỌC LẬP TRÌNH PYTHON TỪ CƠ BẢN ĐẾN CHUYÊN NGHIỆP 
Khóa học Lập trình Visual Foxpro 9 - Dành cho nhà quản lý và kế toán 
Khóa học hướng dẫn về Moodle chuyên nghiệp và hay Xây dựng hệ thống đào tạo trực tuyến chuyên nghiệp tốt nhất hiện nay. 
Khóa học AutoIt dành cho dân IT và Marketing chuyên nghiệp 
Khoá học Word từ cơ bản tới nâng cao, học nhanh, hiểu sâu 
Khóa học hướng dẫn sử dụng Powerpoint từ đơn giản đến phức tạp HIỆU QUẢ 
Khóa học Thiết kế, quản lý dữ liệu dự án chuyên nghiệp cho doanh nghiệp bằng Bizagi 
Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng Power Query trong Excel 
Khóa học Lập trình WEB bằng PHP từ cơ bản đến nâng cao 
Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng SPSS - Chìa khóa thành công!
Khóa học "Thiết kế bài giảng điện tử", Video, hoạt hình kiếm tiền Youtube bằng phần mềm Camtasia Studio 
Khóa học HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ VIDEO CLIP CHO DÂN MARKETING CHUYÊN NGHIỆP 
HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ QUẢNG CÁO VÀ ĐỒ HỌA CHUYÊN NGHIỆP VỚI CANVA Hãy tham gia khóa học để trở thành người chuyên nghiệp. Tuyệt HAY!😲👍 
GOOGLE SPREADSHEETS phê không tưởng 
Hãy tham gia khóa học để biết mọi thứ
Khóa học Ba, Mẹ và Bé - Cùng bé lập trình TUYỆT VỜI
Khóa học sử dụng Adobe Presenter-Tạo bài giảng điện tử 
Để thành thạo Wordpress bạn hãy tham gia khóa học 
Khóa học sử dụng Edmodo để dạy và học hiện đại để thành công 
==***== Bảo hiểm nhân thọ - Bảo vệ người trụ cột 
Cập nhật công nghệ từ Youtube tại link: congnghe.hocviendaotao.com
Tham gia nhóm Facebook
Để tham gia khóa học công nghệ truy cập link: http://thuvien.hocviendaotao.com
Mọi hỗ trợ về công nghệ email: dinhanhtuan68@gmail.com
Bảo mật và tấn công Website - Hacker mũ trắng
KHÓA HỌC LẬP TRÌNH PYTHON TỪ CƠ BẢN ĐẾN CHUYÊN NGHIỆP
Khóa học AutoIt dành cho dân IT và Marketing chuyên nghiệp
Khoá học Word từ cơ bản tới nâng cao, học nhanh, hiểu sâu
Khóa học hướng dẫn sử dụng Powerpoint từ đơn giản đến phức tạp HIỆU QUẢ
Khóa học Thiết kế, quản lý dữ liệu dự án chuyên nghiệp cho doanh nghiệp bằng Bizagi
Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng Power Query trong Excel
Khóa học Lập trình WEB bằng PHP từ cơ bản đến nâng cao
Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng SPSS - Chìa khóa thành công!
kiếm tiền Youtube bằng phần mềm Camtasia Studio
Khóa học HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ VIDEO CLIP CHO DÂN MARKETING CHUYÊN NGHIỆP
HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ QUẢNG CÁO VÀ ĐỒ HỌA CHUYÊN NGHIỆP VỚI CANVA
Hãy tham gia khóa học để trở thành người chuyên nghiệp. Tuyệt HAY!😲👍
GOOGLE SPREADSHEETS phê không tưởng
Hãy tham gia khóa học để biết mọi thứ
Khóa học Ba, Mẹ và Bé - Cùng bé lập trình TUYỆT VỜI
Khóa học sử dụng Adobe Presenter-Tạo bài giảng điện tử
Để thành thạo Wordpress bạn hãy tham gia khóa học
Khóa học sử dụng Edmodo để dạy và học hiện đại để thành công
==***==
Bảo hiểm nhân thọ - Bảo vệ người trụ cột
Tham gia nhóm Facebook
Để tham gia khóa học công nghệ truy cập link: http://thuvien.hocviendaotao.com
Mọi hỗ trợ về công nghệ email: dinhanhtuan68@gmail.com
Nguồn: Tinh Tế
Topics: Công nghệ mới
