اون
جميع الفئات
اون

اخبار

وظيفة فنية | نسيج من الألياف للتطبيقات الطبية

الوقت:2020-06-08 يضرب:

Optical fiber (" الألياف البصرية "لفترة قصيرة) كان معروفًا كأداة الدليل الموجي البصري. إلى جانب التواصل, ما هي تطبيقات الألياف الضوئية في المجال الطبي?

حسب مواد التصنيع المختلفة, تنقسم الألياف الضوئية عادة إلى ألياف غير عضوية وألياف عضوية. تشمل الألياف غير العضوية الألياف الزجاجية وألياف الكوارتز, التي يشيع استخدامها في الاتصال, اعمال بناء, الفضاء والمجالات الأخرى. تشير الألياف العضوية بشكل أساسي إلى ألياف البوليمر المصنوعة من مادة بوليمر عضوية عالية الشفافية (المعروف أيضا باسم "ألياف بلاستيكية", يشار إليها باسم "POF"), يمنحه الملمس الأكثر نعومة تطبيقات أكثر شمولاً من الألياف غير العضوية.

نسيج الألياف الضوئية هو نوع من منتجات النسيج المركب التي تتكون من مزيج من الألياف البصرية والمنسوجات, التي تنتمي إلى المنسوجات الذكية. تستخدم أقمشة الألياف بشكل عام ألياف البوليمر, لذلك فهو يتمتع بنعومة المنسوجات وقابلية توصيل الضوء للألياف. يغطي تطبيق نسيج الألياف الضوئية الاتصالات, إضاءة, زخرفة, وسائل الترفيه, العلاج الطبي ومجالات أخرى, من بينها التطبيق في المجال الطبي أصبح اتجاه التنمية المهم. حسب الوظائف المختلفة للألياف الضوئية, يمكن تقسيم أقمشة الألياف الضوئية المستخدمة في المجال الطبي إلى نسيج ألياف إرسال الإشارة, نسيج الألياف المضيئة السطحية ونسيج استشعار الألياف.


1. نسيج من الألياف لنقل الإشارات

يمكن أن يكون نسيج الألياف الضوئية جزءًا من الأجهزة الذكية القابلة للارتداء, والتي يمكن أن تتولى وظيفة الاتصال المادي ونقل الإشارة بين الأجهزة الوظيفية. في 1996, جايارامان وآخرون. أخذ زمام المبادرة في البحث عن الملابس الذكية. استخدموا الألياف الضوئية كحافلة نقل إشارة للقميص الذكي, ربط الأجهزة الإلكترونية المدمجة في النسيج بالأسلاك الإلكترونية لتشكيل "يمكن ارتداؤها", وأدركت لأول مرة مراقبة الإشارات الفسيولوجية البشرية في بيئة عدم التداخل, خلق مجال جديد من "إلكترونيات يمكن ارتداؤها".


نموذج ملابس ذكي تم تطويره بواسطة JAYARAMAN



2. نسيج من الألياف الباعثة للضوء

نسيج الألياف الضوئية الباعث للضوء هو نوع من نسيج الألياف الضوئية الذي يمكنه إطلاق إشارة الضوء لمصدر الضوء لتشكيل التأثير المضيء باستخدام أداء توصيل الضوء بالألياف الضوئية. يمكن استخدامه في الإضاءة, زخرفة, العلاج الطبي ومجالات أخرى. تُستخدم أقمشة الإنارة بالألياف الضوئية الطبية بشكل أساسي كمعدات للعلاج الضوئي الديناميكي. من خلال أطوال موجية مختلفة لإشارة تعديل مصدر الضوء للحصول على معالجة الضوء المطلوبة, يمكن استخدامها أيضًا عن طريق ترتيب الألياف الضوئية المناسب أو جهاز العدسة لمنطقة مختلفة, توزيع شدة الضوء المختلفة لسطح لامع, تلبية متطلبات علاج مجموعة متنوعة من الاضطرابات, مثل علاج الضوء الأزرق لليرقان حديثي الولادة, تعزيز علاج التئام الجروح بالضوء والتقرن, الخ.


يمكن استخدامه كنسيج جانبي مضيء للعلاج بالضوء وتأثير مضيء



3. نسيج الألياف الاستشعار

نسيج استشعار الألياف هو نوع آخر من تطبيقات نسيج الألياف الليفي. تُستخدم الألياف عادةً كمستشعر وتُضاف إلى القماش كمواد نسيجية لتشكيل جزء من القماش. مجسات الألياف الضوئية, مثل جهاز استشعار مقضب, جهاز استشعار الانحناء الكلي ومستشعر الانحناء الصغير, تستخدم عادة لصنع نسيج الاستشعار.

(1) مقضب الألياف Bragg (FBG), ممثل نموذجي لمستشعر مقضب, تم استخدامه في الطيران, الفضاء, الدفاع العسكري والوطني, والطب الحيوي كنوع من مكونات الألياف الضوئية للكشف عن درجة الحرارة, رطوبة, الإزاحة, التسارع وإشارات أخرى.


نظام الألياف البصرية يمكن ارتداؤها


(2) نصف قطر الانحناء لثني الألياف الضوئية أكبر بكثير من قطر ثني الألياف الضوئية يسمى الانحناء الكلي, والخسارة الإضافية الناتجة عن هذا هي خسارة الانحناء الكلي. تختلف الخسارة باختلاف الاضطرابات الخارجية (درجة الحرارة, الضغط, معامل الانكسار, الخ.). يُطلق على استخدام هذا المبدأ لاكتشاف معلومات التداخل الخارجي اسم مستشعر الانحناء الكلي للألياف الضوئية. في الوقت الحاضر, يتم استخدام نسيج استشعار الانحناء الكلي من الألياف البصرية في الغالب في المجال الطبي لمراقبة خصائص الجهاز التنفسي للإنسان.


نسيج استشعار الانحناء الكلي من الألياف البصرية مع هيكل محبوك الاعوجاج



(3) يشير فقدان الانحناء الدقيق للألياف الضوئية إلى الخسارة الإضافية الناتجة عن الانحناء الصغير جدًا (الانحناء الدقيق) من محور الألياف الضوئية. على غرار الانحناء الكلي, يمكن أيضًا تطوير مستشعر الألياف الضوئية الدقيقة باستخدام مبدأ فقدان الألياف الضوئية الدقيقة. في الوقت الحاضر, يتم أيضًا استخدام نسيج استشعار الانحناء الدقيق للألياف الضوئية في المجال الطبي.