Serat Safir Dapat Mengaktifkan Energi dan Perjalanan Udara yang Lebih Bersih
Para peneliti di Universitas Oxford telah menggunakan serat optik safir – benang safir yang ditanam di industri dengan ketebalan kurang dari setengah milimeter – yang dapat menahan suhu di atas 2000°C. Ketika cahaya disuntikkan ke salah satu ujung serat safir, sebagian dipantulkan kembali dari titik sepanjang serat yang telah dimodifikasi agar peka terhadap suhu (dikenal sebagai kisi Bragg). Panjang gelombang (warna) dari cahaya yang dipantulkan ini adalah ukuran suhu pada titik tersebut.
Penelitian ini memecahkan masalah 20 tahun dengan sensor yang ada bahwa, sementara serat safir tampak sangat tipis, dibandingkan dengan panjang gelombang cahaya, itu sangat besar. Ini berarti bahwa cahaya dapat mengambil banyak jalur berbeda di sepanjang serat safir, yang menghasilkan banyak panjang gelombang berbeda yang dipantulkan sekaligus. Para peneliti mengatasi masalah ini dengan menulis saluran sepanjang serat, sehingga cahaya terkandung dalam penampang kecil, dengan diameter seperseratus milimeter. Dengan pendekatan ini, mereka mampu membuat sensor yang sebagian besar memantulkan satu panjang gelombang cahaya.
Demonstrasi awal adalah pada serat safir pendek sepanjang 1 cm, tetapi para peneliti memperkirakan bahwa panjang hingga beberapa meter akan mungkin, dengan sejumlah sensor terpisah sepanjang ini. Ini akan memungkinkan pengukuran suhu dilakukan di seluruh mesin jet, misalnya. Menggunakan data ini untuk menyesuaikan kondisi mesin dalam penerbangan berpotensi mengurangi emisi oksida nitrogen secara signifikan dan meningkatkan efisiensi secara keseluruhan, serta mengurangi dampak lingkungan. Ketahanan safir terhadap radiasi juga memberikan aplikasi di ruang angkasa dan industri tenaga fusi.
Anggota tim peneliti Ilmu Teknik Dr Mohan Wang mengatakan, "Sensor dibuat menggunakan laser berdaya tinggi dengan pulsa yang sangat pendek dan rintangan signifikan mencegah safir retak selama proses ini."
Pekerjaan ini adalah bagian dari Hibah Beasiswa EPSRC senilai £1,2 juta yang diadakan oleh Peneliti EPSRC Departemen Dr Julian Fells dan dilakukan dalam kemitraan dengan Rolls-Royce, Otoritas Energi Atom Inggris (Aplikasi Jarak Jauh di Lingkungan yang Menantang – RACE), Universitas Cranfield , Halliburton dan MDA Space and Robotics.
Rob Skilton, Kepala Penelitian di RACE, Otoritas Energi Atom Inggris mengatakan, "Serat optik safir ini akan memiliki banyak aplikasi potensial yang berbeda dalam lingkungan ekstrim pembangkit listrik energi fusi. Teknologi ini berpotensi meningkatkan kemampuan sensor dan sensor masa depan secara signifikan. sistem perawatan robotik di sektor ini, membantu UKAEA dalam misinya untuk menghadirkan daya fusi karbon rendah yang aman, berkelanjutan, ke jaringan listrik."
