サファイア繊維は、よりクリーンなエネルギーと空の旅を可能にする可能性があります
オックスフォード大学の研究者は、2000°Cを超える温度に耐えることができるサファイア光ファイバー（厚さ0.5ミリメートル未満の工業的に成長したサファイアの糸）を使用しました。サファイアファイバーの一端に光が注入されると、温度に敏感になるように変更されたファイバーに沿った点（ブラッググレーティングとして知られています）から反射されます。この反射光の波長（色）は、その時点での温度の尺度です。
この研究は、サファイア繊維が非常に細いように見える一方で、光の波長と比較して巨大であるという既存のセンサーに関する20年前の問題を解決します。これは、光がサファイアファイバーに沿って多くの異なる経路をたどることができることを意味し、その結果、多くの異なる波長が一度に反射されます。研究者たちは、光が直径100分の1ミリメートルの小さな断面内に含まれるように、ファイバーの長さに沿ってチャネルを作成することでこの問題を克服しました。このアプローチにより、彼らは主に単一波長の光を反射するセンサーを作ることができました。
最初のデモンストレーションは、長さ1 cmの短いサファイアファイバーで行われましたが、研究者は、この長さに沿って多数の個別のセンサーを使用すると、最大数メートルの長さが可能になると予測しています。これにより、たとえばジェットエンジン全体で温度測定を行うことができます。このデータを使用して飛行中のエンジン条件を適応させると、窒素酸化物の排出量を大幅に削減し、全体的な効率を向上させ、環境への影響を減らすことができます。サファイアの放射線に対する耐性は、宇宙および核融合エネルギー産業にも応用できます。
工学科学研究チームのメンバーであるMohanWang博士は、「センサーは非常に短いパルスの高出力レーザーを使用して製造されており、このプロセス中にサファイアが割れるのを防ぐという大きなハードルがありました」と述べています。
この作業は、同学部のEPSRCリサーチフェローであるジュリアンフェルズ博士が保有する120万ポンドのEPSRCフェローシップ助成金の一部であり、クランフィールド大学の英国原子力局（困難な環境におけるリモートアプリケーション– RACE）であるRolls-Royceと共同で実施されました。 、ハリバートンとMDAスペースアンドロボティクス。
英国原子力公社のRACEの研究責任者であるRobSkiltonは、次のように述べています。このセクターのロボット保守システムは、UKAEAが安全で持続可能な低炭素核融合電力を送電網に供給するという使命を果たすのに役立ちます。」
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