Materiais híbridos orgânicos-inorgânicos para sensores óticos

Abstract

Neste trabalho é proposto um sensor de humidade relativa (HR) com base numa rede de Bragg inscrita em fibra ótica, associada a um revestimento de um material híbrido à base de organo-sílica, preparado pelo método sol-gel. Este tipo de sensor beneficia das principais vantagens da tecnologia ótica, tais como a possibilidade de multiplexagem de um grande número de diferentes sensores na mesma fibra ótica, reduzindo a necessidade de cablagem múltipla e pesada utilizada nos sensores eletrónicos convencionais. O revestimento de organo-sílica tem uma forte adesão à fibra ótica e a sua expansão é reversivelmente afetada pela alteração dos valores de HR (15,0 – 95,0 % HR) do ambiente circundante, permitindo uma sensibilidade melhorada devido à presença de um componente inorgânico silicioso.

In this work we proposed a relative humidity (RH) sensor based on a Bragg grating written in optical fiber, associated with a coating of organo-silica hybrid material prepared by the sol-gel method. This type of sensor benefits from the main advantages of the optical technology such as possibility to multiplex a large number of different sensors into the same optical fiber, reducing the need for multiple and heavy cabling used in traditional eletronic sensing. The organo-silica-based coating has a strong adhesion to the optical fiber and its expansion is reversibly affected by the change in the RH values (15.0-95.0%) of the surrounding environment, allowing an increased sensitivity due to the presence of a siliceous-based inorganic component.