Pesquisadores da Unicamp produzem fibra óptica por impressão 3D

A produção de fibras ópticas especiais por impressão em três dimensões (3D) ) é um processo investigado há dois anos no Laboratório de Fibras Especiais (LaFE), do Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW) da Unicamp . Novos resultados da pesquisa acabam de ser publicados em dois artigos, na Scientific Reports e no periódico Fibers .

O primeiro artigo é sobre o desenvolvimento mais recente do grupo – com colaboradores da University of Southampton, no Reino Unido – em que a fibra produzida por manufatura aditiva guiou luz infravermelha em um núcleo oco (no ar).

“A fibra óptica convencional é completamente sólida, feita a partir de um bastão de sílica (vidro ultrapuro), tendo no centro uma região com dopagem química que aumenta a densidade óptica do material – a luz é guiada nesse núcleo. O LaFE é dedicado a fibras especiais de sílica e também de polímero (plástico) e o que desenvolvemos são fibras microestruturadas, ou seja, que possuem uma estrutura em seu interior: cortando-as transversalmente, vemos um arranjo de buracos que acompanham todo o comprimento da fibra. Esta estrutura tem intensa influência nas propriedades ópticas e mecânicas da fibra”, disse Cristiano Monteiro de Barros Cordeiro, coordenador do LaFE, ao Jornal da Unicamp.

Segundo Cordeiro, a ideia de substituir os dois processos de fabricação de fibras ópticas – por empilhamento capilar e por furação direta – pela pré-forma em impressão 3D é apresentada em alguns poucos e recentes trabalhos na literatura, mas as publicações do seu grupo são as primeiras descrevendo a fabricação propriamente dita e, sobretudo, de fibras guiando em núcleo de ar.

“Não se trata mais de prototipagem de uma fibra para depois fabricá-la por outro processo e sim de produzir a unidade final”, disse. “Com a impressão 3D, a imaginação é o limite, podendo-se produzir qualquer geometria, pois se está construindo a estrutura do zero.”

O pesquisador conta que a ideia inicial era utilizar impressoras 3D para prototipagem rápida: produzir um protótipo de qualquer peça, sem precisar passar por todo o processo de fabricação.

“A área de impressão 3D já está mais madura e a ideia agora é utilizá-la para fabricar unidades finais do produto que se deseja. Existem impressoras 3D fabricando de alimentos a próteses humanas – é uma grande revolução, globalmente falando. Aqui no LaFE/IFGW estamos interessados, particularmente, em fabricar diretamente amostras com interesse em óptica e fotônica”, disse o pesquisador, que conduz o projeto “Sensores baseados em ressonância de plasmon e fibras ópticas microestruturadas”, apoiado pela FAPESP.

Segundo Cordeiro, diversos outros estudos estão em andamento no grupo envolvendo fibras ópticas e impressão em 3D. Um exemplo é a parceria com a Engenharia Civil da Unicamp, no estudo de sensores ópticos de tração mecânica utilizando fibras ópticas e manufatura aditiva.

A primeira parte da pesquisa, demonstrando como se dá a impressão de fibras ópticas microestruturadas em 3D, foi publicada durante a Conferência Internacional de Microondas e Optoeletrônica da SBMO/IEEE, em dezembro de 2017.

Leia mais em: www.unicamp.br/unicamp/ju/noticias/2018/07/06/grupo-produz-fibras-opticas-por-impressao-3d.