Científicos de la Universidad Politécnica Nacional de Perm (PNIU) en colaboración con la Compañía de Fabricación de Instrumentos Científicos de Perm (PNPPK) han desarrollado una metodología que permite reducir el tiempo de tratamiento térmico del vidrio de cuarzo para fibra óptica, microelectrónica y tecnología láser en seis veces. Así lo informó el servicio de prensa de la universidad.
El vidrio de cuarzo de alta pureza es la base de cada cable de fibra óptica. El método moderno de su producción, la tecnología sol-gel, requiere la conversión de una solución líquida en un gel sólido con posterior tratamiento térmico a temperaturas superiores a 1000 °C. Este proceso dura más de 60 horas y requiere un alto consumo de energía: una sola fusión de un lote de 100 kg consume alrededor de 3500–4000 kWh. Cualquier desviación en el régimen de temperatura conduce a defectos, y los defectos en el gel inicial aumentan el tiempo de procesamiento.
Los científicos encontraron una manera de mejorar las propiedades del gel en la etapa de su preparación. Los experimentos demostraron que la adición de menos del 0,1% de amoníaco acuoso y alcohol etílico permite obtener partículas de dióxido de silicio con menos grietas y poros. Esto reduce el tratamiento térmico a 1200 °C de 60 a 10 horas, mientras que la calidad del vidrio sigue siendo la misma en cuanto a densidad y porosidad, señaló Svetlana Porozova, profesora del departamento de mecánica de materiales compuestos de la PNIU.
La metodología permitirá reducir el consumo de energía en un 80% y acelerar la producción, lo cual es especialmente importante para la electrónica, las telecomunicaciones, la tecnología láser y los sistemas de navegación. La investigación se llevó a cabo en el marco del programa de liderazgo académico estratégico "Prioridad-2030".
La producción rápida y energéticamente eficiente de vidrio de cuarzo puede reducir el costo de los componentes de alta tecnología y ampliar las posibilidades de aplicación del material en las modernas redes de fibra óptica, sistemas láser y microelectrónica, fortaleciendo la independencia tecnológica de la industria.
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