ZBLAN o porqué hacer fibra óptica en el espacio

Allá por los años 70, cuando aquellos detrás de los vuelos espaciales tripulados trataban de mantener los programas vivos mientras la gente estaba ya aburrida de aterrizajes en la luna, existía la fantasía de ser capaces de fabricas ciertos productos en el espacio. Dichos productos, que en la tierra son difíciles de producir, resultarían mucho mas facil de fabricar en las condiciones que el espacio ofrece. Un buen ejemplo de esto sería la espuma metálica, con múltiples aplicaciones. Aquel entonces, esta clase de ideas era una locura, especialmente por los elevados costes de manufactura que esto supondría.

Dos empresas con sede en California, creen haber resuelto el problema. Made in Space y FOMS (Fiber Optic Manufacturing in Space) han propuesto producir fibra óptica de la mas alta calidad en zonas de gravedad cero de la Estación Internacional Espacial. Al precio de 1 millón de dólares el kilogramo, se antoja una operación bastante rentable por el que merece la pena el viaje.

Las fibras ópticas se fabrican creando hilos de vidrio de un diámetro similar al de un cabello humano. Los cables rellenos de estas fibras han revolucionado el mercado de las telecomunicaciones. Cuando por ejemplo, una llamada telefónica, es codificada en señales de luz y enviada a través del cable de fibra óptica, estas pueden viajar grandes distancias sin apenas perder calidad. Esto supuso en su día un gran avance con respecto a las antiguas lineas de cobre. Consecuencia de esto, el cobre ha sido reemplazado por la fibra óptica en casi la totalidad del recorrido.

Sin embargo, la calidad de la fibra que producimos, puede mejorarse. Las imperfecciones en las fibras hacen que la señal se deteriore, «perdiendo» parte de la señal por el camino. Este tipo de imperfecciones, se puede paliar añadiendo Germanio, sin embargo, dista mucho de ser la solución perfecta.

La mejor solución fue hallada hace varias décadas por investigadores de la Universidad de Rennes, en Francia, en 1975. Su nombre es ZBLAN y es una combinación de fluoruros de Circonio, Bario, Lantano, Aluminio y Sodio. Las fibras hechas de ZBLAN tienen una perdida casi nula a la hora de absorber y dispersar la luz, especialmente en la parte del espectro en la cual la fibra óptica convencional no funciona bien (infrarrojo medio).

Pero las fibras de ZBLAN tiene un par de problemas de fabricación, las fibras son extremadamente frágiles. Esto hace que sea impensable producir un cable de gran longitud hecho de ZBLAN. También tienden a contener pequeños cristales que se forman cuando el material se esta enfriando. Esto impide que la absorción y dispersión de luz sean las adecuadas.

Estos dos problemas, sin embargo, tiene solución: la gravedad cero de una estación espacial. La ausencia del estrés causado por la gravedad durante el proceso de enfriamiento de las fibras impediría que se rompiesen y que se formasen estos cristales.

Fibras de ZBLAN. Izquierda: producida en gravedad cero. Derecha: producida en condiciones terrestres.

Ambas empresas, afirman haber creado dispositivos lo suficientemente pequeños y ligeros como para enviarlos al espacio y fabricar fibras de ZBLAN en una estación espacial. El funcionamiento de estos dispositivos se asemeja al de las impresoras 3D tan frecuentes últimamente. Se les introduce un lápiz de ZBLAN, al cual se le calienta la punta para extraer así finos finas fibras. En lugar de emplear estas fibras para moldear algo en concreto (como hacen las impresoras 3D convencionales), se las recubre con un segundo tipo de vidrio que las protege para luego ser almacenadas en bovinas.

La empresa Made in Space ya cuenta con una impresora 3D de plástico a bordo de la estación espacial. Se usa principalmente para reemplazar pequeñas piezas que han sido dañadas por el motivo que sea, ahorrando así el gran coste de recursos que supondría mandar estas mismas piezas desde la Tierra. Esto hace a los directores de la compañía estar bastante seguros del éxito de su «impresora de ZBLAN» en el espacio.

En cualquier caso, pronto sabrán si funciona o no, ya que cuentan en la estación espacial con un prototipo desde el mes de Julio que probarán pronto. Un prototipo similar, pero creado por FOMS, será también enviado al espacio a finales de año. Ambas empresas aseguran que si fibra óptica ofrecerá un rendimiento de unas 100 veces el de la fibra convencional a la que estamos acostumbrados.

Puntúa este artículo

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *