1. Introducción

En la transmisión y el procesamiento de información, los cables de fibra óptica (CFO) desempeñan un papel crucial. Se consideran la vía principal de las telecomunicaciones y la telemática. Por lo tanto, es de suma importancia que garanticen conexiones seguras en todo momento. Sin embargo, en ocasiones, la vida útil de un CFO puede verse amenazada por roedores, por ejemplo, cuando se instalan en conductos fácilmente accesibles para ratas. En tales entornos, los CFO deben protegerse, ya que las ratas tienen una propensión natural a roerlos y atacarlos cuando su salida se ve obstruida en estos conductos.

Para un diseño óptimo de cables, los fabricantes prefieren utilizar un material que combine propiedades de refuerzo con protección contra roedores. También buscan que los cables OFC sean flexibles, ligeros y de pequeño diámetro. Los materiales utilizados para reforzar los cables OFC dieléctricos son principalmente aramida y, en menor medida, fibra de vidrio E. El uso de aramida es muy popular y está aumentando rápidamente debido a su inigualable combinación de propiedades mecánicas y químicas, así como a sus buenas propiedades de procesamiento, lo que da como resultado cables OFC muy rentables con un rendimiento excelente y una fiabilidad a largo plazo. Sin embargo, a menudo se ha planteado la cuestión de si la fibra de vidrio E y la aramida garantizan una protección suficiente contra roedores. Era difícil obtener una respuesta clara de los usuarios finales de cables OFC. Las experiencias de usuarios finales de cables OFC en Suiza, por ejemplo, mostraron que, en algunos casos, tanto los cables reforzados con fibra de vidrio E como con aramida sufrieron daños tan graves por las ratas que dejaron de funcionar correctamente. Para aclarar la situación en materia de protección contra roedores y apoyar a los fabricantes de cables orgánicos dieléctricos, decidimos, en colaboración con uno de nuestros clientes suizos, recurrir a un instituto de investigación independiente, TNO (una organización holandesa para la investigación científica aplicada), para que realizara un estudio en condiciones prácticas con el fin de probar la resistencia a los roedores de varios tipos de cables orgánicos.

2. Experimental

Configuración de prueba

Para probar la resistencia de los roedores a los OFC, TNO utilizó ratas Sprague Dawley alojadas en jaulas especialmente diseñadas para este estudio. Estas jaulas estaban divididas en dos compartimentos mediante una partición con un orificio circular que los conectaba (véase la figura 1). Uno de los compartimentos estaba iluminado y el otro a oscuras. Durante los ensayos, la entrada al compartimento oscuro, donde se encontraba la comida de las ratas, estaba bloqueada por los OFC en prueba. Dado que los roedores prefieren un ambiente oscuro, pasan la mayor parte del tiempo en la oscuridad. Por lo tanto, había dos estímulos para que las ratas entraran en el compartimento oscuro. Durante todo el período de prueba, las ratas tuvieron libre acceso al agua. Una vez que las ratas se acostumbraron a las condiciones de las jaulas, se iniciaron los primeros ensayos.

Figura 1: Jaula de prueba dividida en dos compartimentos.

Al comienzo de los ensayos, tres ratas fueron alojadas en los compartimentos iluminados de cada jaula durante dos días consecutivos, mientras que el orificio en la partición estaba bloqueado por el diseño OFC en el ensayo (ver Fig. 2). Después de este período, las ratas fueron transferidas a otras jaulas durante cuatro días y posteriormente regresaron a las jaulas de prueba durante dos días más.

Figura 2: Agujero en la partición bloqueado por cables OFC en prueba.

Se evaluaron los diseños de OFC

Se evaluaron nueve diseños diferentes de OFC para determinar su resistencia a los roedores. Todos estos diseños forman parte del grupo que representa la mayor parte del mercado de OFC. Los OFC se pueden dividir en dos categorías:

1. Diseños estándar de OFC que utilizan hilo de aramida o fibra de vidrio E (con o sin impregnación) como material de refuerzo debajo de la cubierta exterior de PE (Figs. 3a a 3d).

2. Diseños especiales de OFC para resistir ataques de roedores, por ejemplo, construcciones de doble capa o construcciones con PA12 o acero corrugado (Figs. 3e a 3i).

Figura 3a: Sección transversal de un diseño estándar de cable de fibra óptica. Figura 3b: Sección transversal de un diseño estándar de cable de fibra óptica.

Figura 3c: Sección transversal de un diseño estándar de cable de fibra óptica.Figura 3d: Sección transversal de un diseño estándar de cable de fibra óptica.

Figura 3e: Sección transversal de un diseño especial de OFC.Figura 3f: Sección transversal de un diseño especial de OFC.

Figura 3g: Sección transversal de un diseño especial de OFC.Figura 3h: Sección transversal de un diseño especial de OFC.

Figura 3i: Sección transversal de un diseño especial de OFC.

3. Resultados y discusión

Tras dos periodos de prueba de dos días cada uno, se examinó el daño causado por los ataques de roedores. En las figuras 4a a 4i se muestran dos imágenes de cada uno de los diseños de cable probados: la imagen superior muestra el cable OFC menos dañado y la inferior, el más dañado. Los resultados del examen macroscópico de los cables muestran claramente diferencias en el daño entre los nueve diseños de OFC. Sin embargo, como se puede observar en las imágenes, todos los OFC, con la excepción del diseño de acero corrugado/aramida, presentan daños que podrían afectar sus propiedades de transmisión a largo plazo. Esto también se aplica a los diseños de OFC de PE/fibra de vidrio E impregnada/cinta impermeable (Fig. 4d) y PE/hilos de fibra de vidrio E impregnada/PE/aramida (Fig. 4h), aunque estos diseños muestran daños menos severos. En la práctica, sin embargo, se trata de roedores no domésticos, lo que podría implicar ataques más agresivos y persistentes en caso de que el roedor quede atrapado. Por lo tanto, basándonos en los resultados de las pruebas TNO, la conclusión debe ser que, de los diseños probados, solo el diseño de acero corrugado/aramida es totalmente resistente a los roedores.

La resistencia a los roedores de un cable OFC también puede mejorarse mediante el uso de cubiertas exteriores de poliamida amorfa o copolímeros de poliamida con una dureza Shore D muy alta. Por lo tanto, sugerimos a los diseñadores de cables que mejoren la resistencia a los roedores de los cables OFC utilizando acero corrugado (por ejemplo, Zetabon) o cubiertas de poliamida amorfa o copolímeros de poliamida (por ejemplo, Grilamid). El uso de acero corrugado parece ser la opción óptima.

La sugerencia de que el diámetro del cable afecta la resistencia a los roedores de un cable de fibra óptica (OFC), de modo que a partir de cierto diámetro de cable podría producirse una influencia positiva en la resistencia a los roedores, es interesante y un estudio más profundo podría resultar valioso para los diseñadores de cables.

Figura 4a: Diseño del cable de PE/aramida tras las pruebas; diámetro 13,5 mm.

Figura 4b: Cable de fibra de vidrio E impregnado con PE, diseño posterior a la prueba; diámetro 11,8 mm.

Figura 4c: Cable de PE/fibra de vidrio E diseñado tras las pruebas; diámetro 9,5 mm.

Figura 4d: Diseño de cable de PE/fibra de vidrio E impregnada/cinta impermeable tras las pruebas; diámetro 15,5 mm.

Figura 4e: Diseño de cable de PE/fibra de vidrio E impregnada/PE/aramida tras la fase de prueba; diámetro de 8,8 mm.

Figura 4f: Diseño de cable PE/aramida/PE/aramida tras la fase de prueba; diámetro 21 mm.

Figura 4g: Cable de PE/PA12/aramida diseñado tras las pruebas; diámetro 8,5 mm.

Figura 4h: Diseño de cable de PE/fibras de vidrio E impregnadas/PE/aramida tras la fase de prueba; diámetro 15,7 mm.

Figura 4i: Diseño de cable de PE/acero corrugado/PE/aramida tras la fase de prueba; diámetro 14,7 mm.

4. Conclusión

Según los resultados de las pruebas, TNO concluyó que, de los diseños de cable OFC evaluados, solo el de acero corrugado/aramida es totalmente resistente a los roedores. Todos los demás diseños (reforzados con fibra de vidrio E con o sin impregnación, o con aramida, o con una cubierta de PA12) no resistieron suficientemente los ataques de roedores. El estudio demuestra claramente que, si se requiere resistencia a los roedores, es fundamental prestar especial atención al diseño del cable.