13/07/2018

A produção de fibras ópticas especiais por impressão em três dimensões (3D) é um processo que vem sendo 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.

(Agência FAPESP)