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A section cut from more than 100m of flat optical fiber carries a laboratory result: it measured pressure with sensitivity up to 1,000 times higher than standard circular fiber designs. Researchers at KTH Royal Institute of Technology in Stockholm and the University of Southampton developed the ribbon-like silica fiber as a new platform for sensing pressure, temperature and other physical changes.
Une section découpée dans plus de 100 m de fibre optique plate offre un résultat de laboratoire : elle a mesuré la pression avec une sensibilité jusqu’à 1 000 fois supérieure à celle des conceptions de fibres circulaires standard. Des chercheurs de KTH Royal Institute of Technology, à Stockholm, et de l’Université de Southampton ont développé cette fibre en silice, en forme de ruban, comme une nouvelle plateforme de détection de la pression, de la température et d’autres changements physiques.
The demonstrated change is in the shape. Rather than flattening a round fiber after manufacture, the team preformed the glass as a high-aspect-ratio ribbon and used laser-based glass processing to build internal features, including air channels and metal fillings. The fiber’s geometry becomes part of the sensor, making the glass itself more responsive to its surroundings.
La modification démontrée concerne la forme. Plutôt que d’aplatir une fibre ronde après sa fabrication, l’équipe a préformé le verre en ruban à rapport d’aspect élevé et utilisé un traitement du verre au laser pour créer des structures internes, notamment des canaux d’air et des remplissages métalliques. La géométrie de la fibre devient une composante du capteur, rendant le verre lui-même plus réactif à son environnement.
The researchers also demonstrated a temperature-sensing version by filling part of the internal structure with a tin-based alloy. The platform remains compatible with existing optical systems, while adding mechanical and sensing functions to a technology traditionally used to transmit light.
Les chercheurs ont également démontré une version de détection de la température en remplissant une partie de la structure interne avec un alliage à base d’étain. La plateforme reste compatible avec les systèmes optiques existants, tout en ajoutant des fonctions mécaniques et de détection à une technologie traditionnellement utilisée pour transmettre la lumière.
That matters because optical fibers are lightweight, compact, immune to electromagnetic interference and able to operate in harsh environments. The team sees possible uses in aircraft, drones, bridges, composite materials, biomedical devices, advanced manufacturing and energy systems. In batteries, pressure and temperature changes inside cells could offer early signs of abnormal behavior.
Cela compte, car les fibres optiques sont légères, compactes, insensibles aux interférences électromagnétiques et capables de fonctionner dans des environnements difficiles. L’équipe entrevoit des applications possibles dans les avions, les drones, les ponts, les matériaux composites, les dispositifs biomédicaux, la fabrication avancée et les systèmes énergétiques. Dans les batteries, les variations de pression et de température à l’intérieur des cellules pourraient fournir des signes précoces d’un comportement anormal.
So what, concretely? The immediate result is not a product but a laboratory proof of concept. If the performance holds outside the lab, a fiber could be built into structures or battery systems to sense internal strain, pressure and temperature without relying on electronic sensors. The researchers’ next step is to move toward real systems, including intelligent drones, advanced composites and safer energy technologies.
Alors, concrètement ? Le résultat immédiat n’est pas un produit, mais une preuve de concept en laboratoire. Si les performances se maintiennent en dehors du laboratoire, une fibre pourrait être intégrée à des structures ou à des systèmes de batteries afin de détecter les contraintes, la pression et la température internes sans recourir à des capteurs électroniques. La prochaine étape pour les chercheurs consiste à passer à des systèmes réels, notamment des drones intelligents, des composites avancés et des technologies énergétiques plus sûres.