Alarma de fibra óptica para líquidos inflamables basado en la sensibilidad termo-óptica del PNIPAAm

Abstract

RESUMEN: Se presenta un sistema sensor extrínseco de fibras ópticas para detectar y controlar líquidos inflamables basadas en las propiedades termo-ópticas del hidrogel PNIPAAm. Los cambios en propiedades ópticas del PNIPAAm con la temperatura (a 32ºC) inducen cambios abruptos en la intensidad de la luz propagada y actúan como una señal, que transmitidos por fibras ópticas y procesados por una unidad opto-electrónica pueden activar un sistema de alarma. Un dispositivo apropiado contiene el hidrogel que es conectado a un extremo de un trozo de fibra óptica de plástico (emisora y receptora). Cuando la temperatura del medio exterior al PNIPAAm supera los 32ºC, este deviene opaco y genera una señal transmitida al fotodetector y la unidad opto-electrónica asociada acciona una alarma. La caracterización del hidrogel y los resultados experimentales de un prototipo son presentadas.

ABSTRACT: An alarm system as extrinsic sensor on optical fibers for detecting and controlling inflammable liquids based on thermosensitive proprieties of the PNIPAAm hydrogel is presented. The changes on the optical proprieties of the PNIPAAm with the temperature (being its LCST 32ºC), induce abrupt changes on the light intensity and they act as an alarm signal, which is transmitted by optical fibers and after they will be processed by an optoelectronic circuit, responsible to active an alarm. An appropriate system consists of the hydrogel connected a segment of plastic optical fiber (source and receiver) and they turn on the alarm when a photo detector does not receive light when the hydrogel becomes when it reaches threshold of temperature. The characterization of the hydrogel and the experimental results are presented for a prototype.