Impressão em 3D de fibras ópticas especiais é um processo inédito que vem ocupando o grupo do Laboratório de Fibras Especiais (LaFE), do Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW) da Unicamp, há dois anos. Os dois primeiros trabalhos sobre a produção acabam de ser publicados.
A primeira parte desta pesquisa demonstra como se dá a impressão de fibras ópticas microestruturadas em 3D e foi publicada durante a Conferência Internacional de Microondas e Optoeletrônica da SBMO/IEEE, em dezembro de 2017. Já o desenvolvimento mais recente do grupo, com apoio da Universidade de Southampton (Inglaterra), conseguiu produzi-la a partir da manufatura aditiva guiada por luz infravermelha em um núcleo oco.
O professor Cristiano Monteiro de Barros Cordeiro, coordenador do LaFE, comenta que a fibra óptica convencional é completamente sólida feita a partir de um bastão de sílica (vidro ultrapuro).
“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”, explica.
Impressão 3D
A fabricação de qualquer fibra óptica exige que seja feito um protótipo em uma versão macroscópica. As microestruturadas, por exemplo, são produzidas a partir da junção de dezenas ou centenas de canudos de sílica, que então são aquecidos e esticados em vários estágios até se chagar à fibra final. No caso do polímero, é feita a perfuração em um tarugo sólido para formar uma estrutura de buracos, o que forma um núcleo no protótipo.
A pesquisa, dessa forma, agiliza esses processos de fabricação e permite que uma impressora pule essas etapas e formem direto o material desejado. De acordo com o coordenador do LaFE, ainda é pouco apresentada na literatura e por isso o grupo se tornou pioneiro na produção propriamente dita.
“Não se trata mais de prototipagem de uma fibra para depois fabricá-la por outro processo, e sim de produzir a unidade final”, completa Cordeiro.
O trabalho do seu grupo continua explorando novas geometrias que levem a fibras com funcionalidades diferentes e inacessíveis com a geometria tradicional. A ideia do LaFE também é explorar o uso de manufatura aditiva para produzir diretamente a fibra final (e não a preforma), neste caso para guiamento na faixa do THz, radiação com comprimento de onda que pode chegar até três milímetros.
