Datenfluss in Glycerin 02.08.2021, 07:48 Uhr

Empa pimpt die Glasfaser

Daten und Signale lassen sich mit Glasfasern schnell übertragen – so lange die Faser nicht bricht. Eine starke Biegung oder Zugbelastung kann sie schnell zerstören. Ein Empa-Team hat nun eine Faser mit flüssigem Glycerin-Kern entwickelt, die sehr viel robuster ist.
Der Kern der kilometerlangen optischen Faser besteht durchgehend aus Glycerin.
(Quelle: Empa)
«In Sachen optisch leitender Polymerfasern haben wir schon alles Mögliche ausprobiert», sagt Rudolf Hufenus. «Aber selbst mit den besten festen Faserkernen erreichen wir nie eine solche Elastizität wie mit unserer flüssig gefüllten Faser.» Die besondere Kombination aus optischen und mechanischen Eigenschaften könnte der Zweikomponentenfaser der Empa nun neue Marktnischen eröffnen.
Um einzuschätzen, worum es geht, hilft ein kleiner Rundblick auf die Szene: Glasfaserkabel sind für die Datenübertragung über lange Strecken ideal. Die Technik ist erprobt und wird in grossem Massstab eingesetzt. Doch Glasfasern lassen sich nur bedingt biegen und reagieren sehr empfindlich auf Zugbelastung. Denn wenn der gläserne Kern der Faser reisst, ist es mit der Datenübertragung vorbei.

Mikrorisse mit Folgen

Kunststofffasern werden typischerweise für kürzere Übertragungsstrecken eingesetzt: für einzelne Gebäude, Firmenareale oder in Fahrzeugen. Der Kern dieser Fasern besteht oft aus PMMA – bekannt auch als Plexiglas – oder aus dem Kunststoff Polycarbonat. Diese transparenten Materialien sind zwar biegsamer als Glas, aber fast ebenso empfindlich gegen Zugkräfte. «Sobald sich ein Mikroriss im Faserkern bildet, wird Licht daran gestreut und geht verloren», erläutert Hufenus. «Die Datenübertragung wird also zunächst schlechter, später kann der Faserkern an dieser geschwächten Stelle sogar ganz reissen.»
An dieser Stelle kommt die Expertise der Empa ins Spiel: Seit sieben Jahren steht in den Labors der Forschungsabteilung «Advanced Fibers» in St. Gallen eine Maschine, die kilometerlange, mit Flüssigkeit gefüllte Fasern herstellen kann. «Zweikomponentenfasern mit festem Kern gibt es seit über 50 Jahren», so Hufenus. «Aber einen durchgehenden Flüssigkern zu fabrizieren, ist erheblich komplexer. Da muss schon alles genau zusammenpassen, damit das gelingt.»

Autor(in) pd/ jst



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