1. Utangulizi

Katika uwasilishaji na usindikaji wa taarifa, Kebo za Fiber Optical (OFCs) zina jukumu muhimu. Zinachukuliwa kuwa njia kuu za mawasiliano ya simu na telematiki. Kwa hivyo, ni muhimu sana kuhakikisha miunganisho salama wakati wote. Hata hivyo, wakati mwingine, muda wa uendeshaji wa OFC unaweza kutishiwa na panya, kwa mfano wakati OFC zinawekwa kwenye mifereji inayoweza kufikiwa kwa urahisi na panya. Katika mazingira kama hayo, OFCs lazima zilindwe, kwa sababu panya wana tabia ya asili ya kutafuna na kushambulia OFCs wakati njia yao ya kutoka inapozuiwa kwenye mifereji hii.

Kwa muundo bora wa kebo, watengenezaji wa kebo wanapendelea kutumia nyenzo inayochanganya sifa za kuimarisha na ulinzi wa panya. Pia wanataka OFC ziwe rahisi na nyepesi, na ziwe na kipenyo kidogo. Vifaa vya kuimarisha OFC za dielectric ni aramid na E-glass kwa kiwango kidogo. Matumizi ya aramid ni maarufu sana na yanaongezeka kwa kasi kwa sababu ya mchanganyiko wake usio na kifani wa sifa za mitambo na kemikali na sifa zake nzuri za usindikaji, na kusababisha OFC zenye gharama nafuu sana zenye utendaji bora na uaminifu wa muda mrefu. Hata hivyo, swali kama E-glass na aramid huhakikisha ulinzi wa kutosha wa panya mara nyingi limeulizwa. Ilikuwa vigumu kupata jibu wazi kutoka kwa watumiaji wa mwisho wa OFC. Kwa mfano, uzoefu wa watumiaji wa mwisho wa OFC nchini Uswizi, ulionyesha kwamba katika baadhi ya matukio nyaya zote mbili za E-glass na aramid zilizoimarishwa ziliharibiwa vibaya na panya kiasi kwamba hazikufanya kazi vizuri tena. Ili kufafanua hali kuhusu ulinzi wa panya na kusaidia watengenezaji wa OFC za dielektriki, tuliamua kwa ushirikiano na mmoja wa wateja wetu wa Uswisi kuita taasisi huru ya utafiti, TNO (shirika la Uholanzi la utafiti wa kisayansi unaotumika), kufanya utafiti chini ya hali halisi ili kujaribu upinzani wa panya wa aina kadhaa za OFC.

2. Majaribio

Mpangilio wa majaribio

Ili kujaribu upinzani wa panya wa OFC, TNO ilitumia panya wa Sprague Dawley waliowekwa kwenye vizimba vilivyoundwa mahususi kwa ajili ya utafiti huu. Vizimba hivi viligawanywa katika sehemu mbili kwa njia ya kizimba kilichotolewa na shimo la mviringo ili kuunganisha sehemu hizo mbili (tazama Mchoro 1). Sehemu moja iliangaziwa na nyingine ilitiwa giza. Wakati wa majaribio mlango wa sehemu iliyotiwa giza, ambapo chakula cha panya kilikuwa, ulizuiwa na OFC wakati wa majaribio. Kwa kuwa panya wanapendelea mazingira ya giza, watatumia muda wao mwingi upande wa giza. Kwa hivyo, kulikuwa na vichocheo viwili kwa panya kuingia kwenye sehemu iliyotiwa giza. Wakati wa kipindi chote cha majaribio, panya walikuwa na ufikiaji wa maji kwa uhuru. Baada ya panya kuzoea hali katika vizimba, majaribio ya kwanza yalianza.

Mchoro 1: Kizimba cha majaribio kimegawanywa katika sehemu mbili.

Mwanzoni mwa majaribio, panya watatu waliwekwa katika sehemu zenye mwangaza wa kila ngome kwa siku mbili zilizofuata, huku shimo kwenye kizigeu likizuiwa na muundo wa OFC kwenye majaribio (tazama Mchoro 2). Baada ya kipindi hiki panya walihamishiwa kwenye ngome zingine kwa siku nne na baadaye wakarudishwa kwenye ngome za majaribio kwa siku mbili zaidi.

Mchoro 2: Shimo kwenye kizigeu kilichozuiwa na OFCs wakati wa majaribio.

Miundo ya OFC imetathminiwa

Miundo tisa tofauti ya OFC ilitathminiwa kwa upinzani wa panya. Miundo hii yote ni sehemu ya kundi la miundo inayochangia sehemu kubwa zaidi ya soko la OFC. Miundo ya OFC inaweza kugawanywa katika makundi mawili:

1. Miundo ya kawaida ya OFC kwa kutumia uzi wa aramid au glasi ya E (yenye au isiyo na upachikaji) kama nyenzo ya kuimarisha chini ya ala ya nje ya PE (Michoro 3a hadi 3d).

2. Miundo maalum ya OFC ili kupinga mashambulizi ya panya, k.m. miundo yenye tabaka mbili au miundo yenye PA12 au chuma bati (Michoro 3e hadi 3i).

Mchoro 3a: Sehemu ya msalaba ya muundo wa kawaida wa OFC. Mchoro 3b: Sehemu ya msalaba ya muundo wa kawaida wa OFC.

Mchoro 3c: Sehemu ya msalaba ya muundo wa kawaida wa OFC.Mchoro wa 3d: Sehemu ya msalaba ya muundo wa kawaida wa OFC.

Mchoro 3e: Sehemu ya msalaba ya muundo maalum wa OFC.Mchoro 3f: Sehemu ya msalaba ya muundo maalum wa OFC.

Mchoro 3g: Sehemu ya msalaba ya muundo maalum wa OFC.Mchoro wa saa 3: Sehemu ya msalaba ya muundo maalum wa OFC.

Mchoro 3i: Sehemu ya msalaba ya muundo maalum wa OFC.

3. Matokeo na majadiliano

Baada ya vipindi viwili vya majaribio vya siku mbili kila kimoja, uharibifu unaosababishwa na mashambulizi ya panya ulichunguzwa. Katika Michoro 4a hadi 4i utaona picha mbili za kila miundo ya kebo iliyojaribiwa; picha ya juu ikionyesha iliyoharibika kidogo na ile ya chini ikionyesha OFC iliyoharibika zaidi. Matokeo ya uchunguzi wa makroskopu wa kebo yanaonyesha wazi tofauti katika uharibifu kati ya miundo tisa ya OFC. Lakini, kama unavyoona kwenye picha, OFC zote - isipokuwa muundo wa chuma/aramid iliyobati - zimeharibika kwa njia ambayo mtu anaweza kutarajia sifa za upitishaji wa muda mrefu kuathiriwa. Hii pia inatumika kwa miundo ya OFC PE/kioo cha E/kizuizi cha maji kilichoingizwa (Mchoro 4d) na PE/vioo vya E/kizuizi cha E/kizuizi cha maji vilivyoingizwa (Mchoro 4h), ingawa miundo hii inaonyesha uharibifu mdogo. Hata hivyo, katika mazoezi, mtu hushughulika na panya wasio wa nyumbani, ambao wanaweza kuhusisha mashambulizi makali zaidi na ya kudumu iwapo panya atanaswa. Kwa hivyo, kwa kuzingatia matokeo ya jaribio la TNO, hitimisho lazima liwe kwamba katika miundo iliyojaribiwa ni muundo wa chuma/aramidi pekee unaostahimili panya kikamilifu.

Upinzani wa panya wa OFC pia unaweza kuboreshwa kwa kutumia ala za nje zilizotengenezwa kwa poliamidi isiyo na umbo au poliamidi yenye ugumu wa juu sana wa Shore D. Kwa hivyo, tunapendekeza wabunifu wa kebo kuboresha upinzani wa panya wa OFC kwa kutumia chuma kilichobatiwa (km Zetabon) au ala zilizotengenezwa kwa poliamidi isiyo na umbo au poliamidi (km Grilamid). Matumizi ya chuma kilichobatiwa yanaonekana kuwa chaguo bora zaidi.

Pendekezo kwamba kipenyo cha kebo huathiri upinzani wa panya wa OFC - na athari kwamba kuanzia kipenyo fulani cha kebo na kuendelea ushawishi chanya kwenye upinzani wa panya unaweza kutokea - ni ya kuvutia na utafiti zaidi unaweza kuwa wa manufaa kwa wabunifu wa kebo.

Mchoro 4a: Muundo wa kebo ya PE/aramid baada ya majaribio; kipenyo cha milimita 13.5.

Mchoro 4b: Muundo wa kebo ya kioo cha PE/kilichojazwa baada ya jaribio; kipenyo cha milimita 11.8.

Mchoro 4c: Muundo wa kebo ya PE/kioo cha E baada ya jaribio; kipenyo cha milimita 9.5.

Mchoro wa 4d: Ubunifu wa kebo ya PE/glasi ya kielektroniki/tepu inayozuia maji baada ya majaribio; kipenyo cha milimita 15.5.

Mchoro 4e: Muundo wa kebo ya PE/kioo cha E/PE/aramid iliyopachikwa baada ya majaribio; kipenyo cha 8.8 mm.

Mchoro 4f: Muundo wa kebo ya PE/aramid/PE/aramid baada ya jaribio; kipenyo cha milimita 21.

Mchoro 4g: Muundo wa kebo ya PE/PA12/aramid baada ya jaribio; kipenyo 8.5 mm.

Mchoro wa saa 4: PE/nyuzi za kioo cha kielektroniki/muundo wa kebo ya PE/aramid baada ya majaribio; kipenyo 15.7 mm

Mchoro 4i: Muundo wa kebo ya PE/chuma cha bati/PE/aramidi baada ya majaribio; kipenyo 14.7 mm.

4. Hitimisho

Kwa msingi wa matokeo ya majaribio, TNO imehitimisha kwamba kati ya miundo ya OFC iliyojaribiwa, muundo wa chuma/aramidi pekee ndio unaostahimili panya kikamilifu. Miundo mingine yote (iliyoimarishwa na glasi ya E ikiwa na au bila upachikaji - au aramidi, au yenye ala ya PA12) haikustahimili vya kutosha mashambulizi ya panya. Utafiti unaonyesha wazi kwamba ikiwa upinzani wa panya unahitajika, mtu lazima azingatie sana muundo wa kebo.