Friday, June 16, 2006

Clivagem em fibra microestruturada polimérica

A clivagem em uma fibra óptica é importante para se obter o mínimo possível de perdas de potência no acoplamento da luz. A seção transversal da fibra deve estar plana para facilitar possíveis emendas.

A clivagem em uma fibra microestruturada polimérica (baseada em PMMA - polimetilmetacrilato) não é um processo simples. Tanto a fibra quanto a lâmina devem estar previamente aquecidas, e na temperatura certa, para um corte perfeito. A figura abaixo mostra um exemplo.


Observe que os buracos não estão obstruídos por pedaços do material da fibra.

Os pesquisadores S.H. Law, G.W. Barton, M.A. van Eijkelenborg e M.C.J. Large da University of Sydney (Austrália) em parceria com J.D. Harvey, R.J. Kruhlak, M. Song e E. Wu da University of Auckland (Nova Zelândia) escreveram um excelente artigo sobre clivagem em fibras poliméricas microestruturadas que pode ser encontrado aqui.

A máquina de clivagem projetada e usada pela Universidade de Sydney é a seguinte:


Como na UTFPR não temos tanto dinheiro nem gente suficiente para projetar uma máquina como essa, apelamos para a improvisação.

Uma boa temperatura para a lâmina e a fibra fica em torno de 80 graus Celsius. Para chegar a tal temperatura usamos essa "sofisticada" fonte de calor:

Também usamos essas lâminas de "alta precisão".

Para montar uma espécie de guilhotina.


Com isso, montamos um clivador ao estilo McGyver.

Usamos uma fonte variável de tensão para estabilizar nossa "fonte de calor".


Uma fibra polimérica multimodo foi gentilmente enviada pela Aston University (Birmingham, Reino Unido). A primeira clivagem nós fizemos em temperatura ambiente, em torno de 20 graus Celsius. O resultado foi ridículo:


É impossível perceber o padrão de buracos da fibra.

Usando nossa maravilhosa máquina de clivagem, aquecendo a lâmina e a fibra até chegar a uma temperatura próxima de 80 graus Celsius, conseguimos um resultado mais aceitável:


Essa é uma foto com uma ampliação de 100 vezes. Observa-se que essa fibra tem padrão hexagonal e seu núcleo é sólido. As rebarbas na parte superior da foto mostram que a mecânica da nossa máquina de clivagem precisa ser melhorada, a lâmina precisa ultrapassar o nível da fibra, isso vai ser resolvido aumentando a profundidade do sulco no plano da lâmina. O importante é que os buracos não foram obstruídos como na foto anterior. NOSSA MÁQUINA DE CLIVAGEM, APESAR DE PRIMITIVA, PODE FUNCIONAR BEM.

A foto abaixo mostra uma ampliação de 40 vezes:

Com um pouco de paciência tudo vai dar certo.

E assim fazemos ciência em um país subdesenvolvido mas com um povo criativo.