A centenas de metros de profundidade no fundo do mar, a enorme pressão da água esmagaria os jumpers?
Em ambientes de milhares de metros de profundidade no oceano, se os cabos de fibra óptica serão “esmagados” pela enorme pressão da água depende do design estrutural e do material da bainha externa adotados pelos cabos de fibra óptica.
1. Mecanismos Físicos e Impactos da Pressão em Águas Profundas
De acordo com a fórmula de pressão hidrostática P = \rho g h :
- A cada 1000\text{ m} de aumento na profundidade da água, a pressão estática sob a água aumenta em aproximadamente 10\text{ MPa} (cerca de 100\text{ bar}).
- Nas profundezas marinhas de 3000\text{ m} a 6000\text{ m}, a pressão ambiente da água geralmente fica entre 30\text{ MPa} e 60\text{ MPa}.
- Em zonas de mar extremamente profundo, próximas a dez mil metros, a pressão da água pode chegar a cerca de 100\text{ MPa}.
Cabos de Fibra Óptica Comuns Não Blindados (como cabos convencionais com bainha de PVC/Kevlar):
Existem minúsculas lacunas de ar e estruturas de polímero macio no interior. Sob a ação de alta pressão de dezenas de megapascal ( \text{MPa} ), a cobertura externa macia é compactada e deformada, fazendo com que a força de extrusão seja transmitida diretamente ao núcleo de fibra de quartzo interno, causando perdas severas por micro e macrocurvatura, e até mesmo levando à ruptura por extrusão da fibra ou falha estrutural.
Cabos de Fibra Óptica Blindados com Metal / Tubo de Aço Sem Costura Protegido:
Cabos de fibra óptica encapsulados em estruturas metálicas de alta resistência possuem um corpo de suporte rígido externo (como um tubo de aço inoxidável sem costura) capaz de suportar uma pressão de compressão radial centrípeta extremamente alta. Desde que o limite de resistência mecânica à compressão da estrutura blindada seja superior à pressão da água do ambiente local, a fibra dentro do cabo estará em um estado de pressão igual ou proteção sem deformação, não sendo esmagada ou triturada.
2. Cabos de Fibra Óptica Blindados OFSCN® Oficiais com Capacidade de Resistência à Pressão em Águas Profundas
A OFSCN® desenvolveu vários produtos de cabos de fibra óptica utilizando tubos de aço inoxidável sem costura e estruturas blindadas trançadas com fios de aço para ambientes de alta pressão e condições de operação complexas, com resistência à compressão radial significativamente superior à pressão da água em águas profundas:
(1) OFSCN® 2.0mm Micro Steel Armored Fiber Optic Patch Cord
Utiliza um tubo de aço inoxidável sem costura de 0.6\text{ mm} como camada blindada principal interna, possuindo excelente capacidade anti-extrusão, com resistência à compressão superior a 240\text{ MPa}, muito além do limite de pressão da água em profundidades marinhas de dez mil metros (aproximadamente 100\text{ MPa}).
(2) OFSCN® 3.0mm Steel Wire Rope Fiber Optic Patch Cord
Combina um tubo de aço inoxidável sem costura de 0.9\text{ mm} com uma estrutura trançada de fios de aço inoxidável de 0.45\text{ mm}, possuindo alta resistência à tração (> 1200\text{ N}) e alta capacidade de compressão, com resistência à compressão superior a 200\text{ MPa}.
(3) OFSCN® 2.0mm Steel Wire Rope Fiber Optic Patch Cord
Adota um design de estrutura totalmente metálica, contendo um tubo de aço inoxidável sem costura de 1.0\text{ mm} e uma camada trançada de fios de aço galvanizado de 0.6\text{ mm}, com resistência à tração superior a 1500\text{ N} e resistência à compressão superior a 150\text{ MPa}.
3. Conclusão
Cabos de comunicação comuns com material macio, de fato, serão esmagados sob alta pressão em águas profundas, causando interrupção do sinal óptico; no entanto, em ambientes de fundos marinhos a milhares de metros de profundidade, a seleção de cabos de fibra óptica blindados com tubo de aço inoxidável sem costura e resistência à compressão superior a 150\text{ MPa} pode efetivamente resistir à pressão radial da água, garantindo que a fibra interna não seja esmagada por forças externas.
Mais tipos de cabos de fibra óptica e parâmetros de estrutura podem ser consultados em:
Link de Classificação de Produtos de Cabos de Fibra Óptica OFSCN®