Er zijn veel potentiële voordelen voor onderzoekers, industrie en consumenten door de vorm van optische vezels te veranderen.
Onlangs hebben de Universiteit van Southampton en vijf andere universiteiten in Groot-Brittannië een subsidie van £2,2 miljoen toegekend gekregen om diepgaand onderzoek te doen naar de manier waarop de dwarsdoorsnede van glasvezelsensoren kan worden getransformeerd in een ‘platte’ of doosvorm, in plaats van de traditionele ronde vorm. Deze innovatie zal naar verwachting de manier waarop hoogwaardige composieten worden vervaardigd, ontwrichten.
Het gedrag van composieten begrijpen
Composieten bestaan uit twee of meer materialen, zoals kunststoffen, koolstofvezels, keramiek en zelfs glas, die lichter, sterker en duurzamer zijn dan traditionele materialen, en worden daarom in een groot aantal industrieën gebruikt.
Fabrikanten moeten echter meer weten over composieten in de productiefase en hoe ze gedurende hun hele levenscyclus presteren. En sensoren kunnen deze informatie verschaffen.
Planaire glasvezelsensoren passen precies in het composietmateriaal en kunnen de eigenschappen van het materiaal monitoren om ervoor te zorgen dat het sterk genoeg blijft voor de duur van het gebruik ervan. Bovendien leveren deze sensoren waardevolle informatie aan het productieproces, helpen ze de prestaties van het onderdeel te optimaliseren en mogelijke componentstoringen te voorspellen, zodat vooraf stappen kunnen worden gezet voor onderhoud.
Uitstekende cleanroomfaciliteiten verbreden toepassingsscenario's
Met financiering van de Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC) werken onderzoekers van het Southampton Optoelectronics Research Center (ORC) aan het verbeteren van de efficiëntie en duurzaamheid van de productie van composieten.
Het kernconcept voor dit project is voortgekomen uit ORC-onderzoek in 2018/19 en werd gefinancierd door het Zepler Institute Stimulus Fund. Het team heeft nu met succes een proof-of-concept-product ontwikkeld.
In een nieuw driejarig project dat binnenkort van start gaat, zal het ORC-team hand in hand samenwerken met de productieafdeling van het Bristol Composites Institute van de Universiteit van Bristol om vlakke glasvezelsensoren te ontwikkelen in de Zepler-cleanroom. Deze nieuwe sensor zal vervolgens worden gebruikt door onderzoekers van de universiteiten van Nottingham, Warwick, Herefordshire en Wrexham om een reeks casestudies met industriële partners uit te voeren.
"De integratie van interdisciplinaire expertise is essentieel om de productie van composieten radicaal te veranderen", benadrukt hoofdonderzoeker Dr. Christopher Holmes.
"De Universiteit van Southampton beschikt over uitstekende cleanroomfaciliteiten en diepgaande expertise op het gebied van de productie van glasvezel, terwijl ons team een diepgaand inzicht heeft in composieten en hun toepassingen. Door samen te werken aan vlakke glasvezelsensoren verwachten we de ultieme prestaties van composietstructuren te transformeren ."
Ingenieurs uit de industrie hebben grote belangstelling getoond en 10% van de financiering voor het project bijgedragen. Dr. Christopher Holmes zei: "Dit is wederom een demonstratie dat ORC het vermogen heeft om fundamentele onderzoeksresultaten te vertalen naar praktische industriële toepassingen."
