211service.com
Optische vezels tekenen
Tegenwoordig lijken de optische vezels die telefoongesprekken en internetverkeer vervoeren (evenals afbeeldingen van het interieur van patiënten via endoscopen) voor altijd te bestaan. Het basisidee om glazen staven te gebruiken om licht te geleiden dateert inderdaad minstens uit de jaren 1840. Maar het probleem om een glazen oppervlak glad genoeg te maken om licht door te laten, duurde meer dan een eeuw om op te lossen. Uiteindelijk was het een weekendgok van een student die zijn vruchten afwierp.
Vezels beginnen glad, maar wanneer ze samen worden gebundeld om afbeeldingen of andere gegevens te verzenden, krassen hun oppervlakken op elkaar, waardoor het licht naar buiten sijpelt. Onderzoekers dachten dat een bekleding, of isolatie, gemaakt van een materiaal dat optisch minder dicht is dan glas, het licht terug in de vezels zou reflecteren. Maar proeven met materialen van margarine tot bijenwas stelden allemaal teleur.
Dit verhaal maakte deel uit van ons nummer van november 2001
- Zie de rest van het nummer
- Abonneren
Toen had Larry Curtiss een brainstorm. In 1956 werkte Curtiss als junior aan de Universiteit van Michigan aan de bouw van een flexibele glasvezelendoscoop om de maag te onderzoeken. Toen kale vezels niet werkten, vroeg hij zich af of het misschien zou kunnen om ze in een ander soort glas te wikkelen. Hij wist dat, aangezien de glazen buizen die in scheikundelaboratoria worden gebruikt, optisch minder dicht zijn dan de staven die hij aan het testen was, het licht in de kern van de vezel zou moeten vangen. Zijn idee was om de kernstaaf in zo'n buis te steken, ze samen te smelten en vervolgens met glas beklede vezels uit het hete materiaal te trekken. Maar verschillende natuurkundeprofessoren vertelden hem dat de glascoating zou barsten, waardoor het nutteloos zou worden. Ze stelden voor om in plaats daarvan bij plastic te blijven.
Op 8 december 1956 vertrokken de professoren voor een conferentie, dus Curtiss besloot de glazen buis te proberen. Hij smolt het rond een staaf en liep weg van de oven en haalde er een dunne glasvezel uit. Ik was 14 meter verder door de gang en ik kon nog steeds de gloed van de vezel zien, herinnert Curtiss zich. De vezel zond het licht helemaal door de gang door, veel verder dan nodig was voor een endoscoop. Curtiss verzamelde zijn vroege vezels door ze rond havermoutdozen zoals hierboven te wikkelen. Binnen 10 weken had gastro-enteroloog Basil Hirschowitz de zweren van een patiënt onderzocht met een endoscoop gemaakt van de nieuwe vezels.
Medische beeldvorming via glasvezel was in bedrijf. In het begin van de jaren zestig begonnen communicatieonderzoekers met glasvezels beklede vezels te gebruiken om spraakgegevens te verzenden. Maar hoewel het essentiële idee van Curtiss klopte, moesten de vezels die in communicatie worden gebruikt, worden gemaakt van veel zuiverder glas met behulp van andere technologie, dus het patent dat hij ontving, strekte zich niet uit tot dat gebied. Curtiss, gevestigd in Concord, MA, werkt nog steeds als adviseur op het gebied van optische vezels.