Por que revestir vidro externamente com uma camada de ouro ou alumínio? É para conduzir eletricidade?
A camada metálica (ouro ou alumínio) depositada na superfície externa da fibra de vidro de quartzo não tem a condutividade elétrica como objetivo principal de projeto e aplicação.
Embora os revestimentos metálicos possuam excelente condutividade elétrica, em engenharia óptica e áreas de sensoriamento, a adoção de revestimentos metálicos em substituição aos revestimentos orgânicos poliméricos tradicionais é impulsionada principalmente por requisitos físicos e químicos de tolerância a ambientes extremos, estanqueidade à prova de corrosão e desempenho de conexão mecânica.
As razões técnicas centrais para o uso de fibras com revestimento metálico incluem:
1. Resistência a Temperaturas Extremas
As fibras ópticas monomodo comuns são revestidas com materiais poliméricos orgânicos, como acrilatos (temperatura de operação geralmente até 85\ ^\circ\text{C}) ou poliimidas (temperatura de operação geralmente de -200\ ^\circ\text{C} a 350\ ^\circ\text{C}). Em temperaturas mais altas, esses revestimentos orgânicos sofrem pirólise, carbonização ou combustão, tornando o vidro desprotegido e extremamente frágil.
Revestimentos metálicos (como ouro ou alumínio) têm pontos de fusão e estabilidade térmica extremamente altos, o que pode expandir significativamente os limites de temperatura de operação da fibra. Por exemplo, fibras revestidas com ouro podem operar de forma estável a longo prazo em uma ampla faixa de temperatura de -270\ ^\circ\text{C} a 700\ ^\circ\text{C}.
2. Proteção Hermética Perfeita e Resistência a Danos por Hidrogênio/Corrosão por Umidade
Fibras de vidro de quartzo (dióxido de silício), sob alta tensão ou estado de tração, se em contato com traços de moléculas de água (\text{H}_2\text{O}) no ambiente, sofrem