Safírové vlákno jako odpověď na otázku klimatické krize? Jak by mohlo fungovat?
Vědci z Oxfordské univerzity uvedli, že senzor vyrobený ze safírových vláken, který snáší extrémní teploty, může zvýšit energetickou účinnost a snížit emise v letectví a energetice, píše web Engineering and technology.
Každé vlákno průmyslově pěstovaného safíru je tlusté méně než půl milimetru, ale vydrží teploty přesahující 2000 °C. Když světlo vnikne na jeden konec vlákna, část světla se odrazí zpět v bodě podél jeho délky, který byl upraven tak, aby byl citlivý na teplotu. Vlnová délka (barva) tohoto odraženého světla je měřítkem teploty v daném bodě.
Ačkoli se safírové vlákno zdá být velmi tenké, ve srovnání s vlnovou délkou světla, které přenáší, je obrovské. To znamená, že světlo může podél safírového vlákna procházet mnoha různými cestami, což vede k tomu, že se najednou odráží mnoho různých vlnových délek.
Foto: Denny Müller/Unsplash
Výzkumníci tento problém překonali tím, že podél vlákna vytvořili kanál, takže světlo je obsaženo v malém průřezu o průměru jedné setiny milimetru. Díky tomuto přístupu se jim podařilo vytvořit senzor odrážející převážně světlo o jediné vlnové délce.
Prvotní demonstrace byla provedena na krátkém safírovém vlákně o délce 1 cm, ale výzkumníci předpokládají, že bude možné použít vlákna o délce až několika metrů, přičemž na této délce bude možné použít několik samostatných senzorů.
To by umožnilo například měření teploty v celém proudovém motoru. Využití těchto údajů k přizpůsobení podmínek motoru za letu má potenciál výrazně snížit emise oxidů dusíku a zlepšit celkovou účinnost, což sníží dopad na životní prostředí. Odolnost safíru vůči záření umožňuje také využití ve vesmírném průmyslu a v energetice založené na jaderné fúzi.
Zdroj: eandt.theiet.org