Тончайшие кварцевые нити, по которым бежит световой сигнал, стали основой современной авиации, ракетной навигации и энергосистем. Но их надежность упирается не в электронику, а в химию и физику обработки стекла. До недавнего времени российские производители сталкивались с парадоксом: отечественные кварцевые трубы, из которых состоит до 95% волокна, не выдерживали стандартной международной обработки. Та технология, что отлично шлифовала импортное сырье, оставляла на нашем стекле глубокие микротрещины, которые со временем разрушали волокно.
В пресс-службе Минобрнауки РФ рассказали, что специалисты Пермского Политеха и ПНППК взялись за эту задачу и выяснили причину: российское кварцевое стекло имеет более хрупкую структуру. Вместо того чтобы копировать западные методы, они создали собственную схему. Ученые изменили всю технологическую цепочку: концентрация кислоты для травления была снижена в 4 раза, а время выдержки в растворе — сокращено в 6 раз. При этом огневую полировку стали проводить вдвое чаще, чтобы «залечить» мельчайшие повреждения.
Эксперименты подтвердили эффективность подхода. После новой обработки поверхность отечественных труб стала идеально гладкой, без неровностей, которые могли бы стать точкой разрушения. Но главный результат обнаружился при испытаниях в климатической камере.
В камере сымитировали тяжелые условия эксплуатации: повышенную влажность, высокую температуру и их циклические перепады. После этого проверили их прочность: у отечественного волокна этот показатель был в 1,5 раза выше, чем у импортного. Теперь их можно использовать в условиях высокой влажности и температур, где зарубежные аналоги будут быстрее терять свои свойства.
Это достижение, опубликованное в журнале «Прикладная фотоника», открывает путь для полного отказа от зарубежных материалов в производстве датчиков, лазеров и систем навигации для самых сложных условий эксплуатации.
Ранее новосибирские физики нашли способ управлять излучением семи лазеров в волокне.
