Natuurkunde

glasvezels


Inleiding

De term glasvezel zul je waarschijnlijk al snel in verband brengen met "snelle" internetverbindingen. In grote delen van Nederland zijn internetaanbieders bezig het glasvezelnetwerk verder uit te breiden, waardoor steeds meer huishoudens gebruik kunnen maken van "snel" internet. Glasvezel wordt echter niet alleen in internetaansluitingen toegepast, maar kent veel meer toepassingen.

Eigenschappen

Glasvezel is erg goed bestand tegen trekkrachten, brandt niet, is buigzaam en heeft een goede lichtgeleiding. Daarnaast zijn glasvezels slechte warmte-en elektriciteitsgeleiders. Deze eigenschappen maakt glasvezel geschikt voor de toepassing in zaken als visdraden, hengels, isolatiemateriaal (glaswol) en natuurlijk internetverbindingen.

Internet

Het grote voordeel van glasvezel ten opzichte van kabelinternet of ADSL is de hoge snelheid waarin data kan worden overgebracht. Dataoverdracht via glasvezel gebeurt door middel van licht. Laserlicht schijnt aan de ene kant van de kabel in het doorzichtige glasvezel en zal zich vervolgens zeer snel door de kabel verplaatsen. Een detector aan de andere kant van de kabel vangt het licht weer op. Door razendsnel een soort van morsecode met de laser door te geven door de laser snel aan en uit te schakelen, kunnen gegevens worden doorgegeven. Omdat de lichtgeleiding van glasvezel enorm snel is, is de snelheid van dataoverdracht afhankelijk van het aan en uitschakelen van de laser.

Moleculaire glasvezels

Aan de Universiteit Twente hebben onderzoekers in 2010 ontdekt hoe je het fotosynthese systeem van bacteriën kunt gebruiken om licht over grote afstanden te transporteren. Sommige bacteriën gebruiken fotosynthese om zonne-energie op te slaan. De eiwitten die deze bacteriën gebruiken om het zonlicht te verplaatsen naar de cellen waar de zonne-energie wordt opgeslagen hebben de onderzoekers uit Twente geïsoleerd. De onderzoekers legden de eiwitten in een lijntje achter elkaar en schenen met een laser op het ene uiteinde waarna het licht door het lijntje eiwitten werd getransporteerd. In de afbeelding hiernaast zie je een foto die de onderzoekers hebben gemaakt.

onderzoeksvragen

Lichtgeleiding
De lichtgeleiding van glasvezel is goed. Toch zal glasvezel geen licht meer geleiden als je een te scherpe bocht/hoek met je glasvezelkabel maakt. Hoe geleidt glasvezel licht en waarom kan het hierbij geen scherpe bochten hebben?

Glas
Glasvezels worden van glas gemaakt. Glas kennen we als een zeer breekbaar en niet buigzaam materiaal. Hoe kan het dat de eigenschappen van glasvezels zo erg afwijken van glas?

Experiment
Doe onderzoek naar de materiaaleigenschappen van een stuk glasvezel. Vergelijk je ondervindingen met literatuurwaarden.