Gen 212018
 

L’evoluzione dei moderni media dagli smartphone, alle TV 4K, ai droni in grado di riprese in UltraHD, hanno pervaso la nostra quotidianità di immagini e filmati di altissima qualità. Anche i sistemi di streaming e condivisione di immagini e video come YouTube e Instagram hanno iniziato a distribuire i propri contenuti con queste tecnologie. Questa grande innovazione tecnologica si è scontrata con un’altra obsolescenza tecnologica rappresentata dalla incapacità degli attuali sistemi di trasmettere contenuti così pesanti in tempo reale. Grazie anche agli investimenti e alle politiche nazionali, finalmente l’Italia ha avviato un processo di modernizzazione delle reti di trasmissioni dati e la copertura del territorio anche in quelle aree storicamente non raggiunte dai moderni sistemi di connessione.

Dal vecchio doppino telefonico analogico in rame, che ha permesso l’attivazione di reti come l’ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line), il salto verso un nuovo modo di condividere i contenuti online di ultima generazione sta avvenendo con l’installazione delle reti in Fibra Ottica per il fisso e quelle in 4G o 5G per il mobile.

Purtroppo, il passaggio ad una tecnologia completamente nuova richiede enormi investimenti economici, la realizzazione di complesse infrastrutture e il cambiamento totale di tutti gli apparati fino ad ora utilizzati. Un cambiamento non da poco che ovviamente non può avvenire nel giro di pochi mesi, ma richiede diversi anni.

La fibra ottica, altro non è che un filamento di materiale a base di vetro o polimeri plastici realizzati in modo tale da poter condurre al loro interno un fascio luminoso (propagazione guidata).

Le fibre ottiche oggi utilizzate, sono disponibili sotto forma di cavi flessibili, che non risentono dei disturbi elettromagnetici, sono capaci di resistere a condizioni atmosferiche anche estreme e sono poco sensibili alle variazioni di temperatura. Ogni singola fibra è composta da due strati di materiale trasparente, un nucleo centrale chiamato core, e una copertura esterna chiamata mantello o cladding. Il loro spessore è di circa 125 micrometri (le dimensioni di un capello umano).

La fibra funziona come una specie di specchio tubolare; la luce che entra nel core con un certo angolo, si propaga all’interno di questo attraverso una serie di riflessioni. All’esterno della fibra è presente una guaina protettiva, chiamata jacket, il cui scopo è accrescere la resistenza meccanica della fibra agli stress fisici e per evitare il contatto diretto della fibra con l’ambiente esterno.

Gli operatori hanno iniziato ad installare nelle nostre città i cavi con le fibre ottiche, ma qual’è il vantaggio di questa tecnologia rispetto alla vecchia che utilizzava il rame come strumento di trasmissione delle informazioni? Il principale è l’assenza di perdita di potenza trasmettendo segnali a grandi distanze anche se bisogna fare distinzione tra i differenti metodi utilizzati per far giungere alle nostre abitazioni il segnale. Abbiamo, diversi sistemi che presentano differenti caratteristiche:

  • FTTH (Fiber To The Home): è la soluzione migliore, perché porta il cavo in fibra ottica direttamente all’interno della nostra abitazione con gli evidenti vantaggi.
  • FTTB (Fiber To The Building): in questo caso il cavo in fibra non arriva all’interno degli appartamenti, ma soltanto fino all’edificio che ospita anche la nostra abitazione.
  • FTTC (Fiber To The Cabinet): la situazione, attualmente, più diffusa; il cavo in fibra arriva all’interno della “cabina” stradale. Da questo, parte il vecchio doppino in rame con conseguenti riduzioni della velocità e portata dei dati legati a questo cambio di tecnologia.
  • FTTN (Fiber To The Node): questa è la peggiore situazione, perché in questo caso la lunghezza del cavo in rame per raggiungere la nostra abitazione è maggiore con maggiori problemi per la trasmissione del segnale.
PERCHE’ LA FIBRA OTTICA?
Mag 242016
 

Le fibre tessili utilizzate per il confezionamento degli indumenti possono essere naturali oppure chimiche ottenute attraverso le lavorazioni di prodotti naturali o sintetizzati da altre sostanze.

Nel passato le fibre tessili erano ottenute esclusivamente dalla lavorazione di sostanze naturali di origine vegetale (cotone, canapa, lino, ecc.), di origine animale (lana e seta) o di origine minerale (lana di vetro, fibre di amianto, ecc.).

Solo in epoca recente, lo sviluppo tecnologico e la scoperta di nuovi materiali, hanno consentito la creazione di fibre artificiali e fibre sintetiche. Queste sono create dall’uomo utilizzando composti esistenti in natura come ad esempio la cellulosa, il petroliol’azoto e trattati poi chimicamente con altre sostanze.

FIBRE TESSILI1

FIBRE ARTIFICIALI

E’ del 1884, ad opera del conte De Chardonnet, la realizzazione della prima fibra artificiale; egli riuscì a trasformare un po’ di nitrocellulosa in un filo attraverso l’estrusione. Fu il primo passo che portò alla realizzazione del rayon nota come la prima fibra artificiale della storia.

Approfondisco: il processo di estrusione è un tipo di lavorazione industriale che consente di produrre pezzi a sezione costante, come ad esempio tubi, barre, profilati, lastre, attraverso un’azione di deformazione plastica del materiale da estrudere. 

Le fibre artificiali si ottengono da materie prime rinnovabili, come la cellulosa del legno e i linters di cotone, e sono del tutto assimilabili alle fibre naturali.

Approfondisco: i linters sono le fibre corte dei semi del cotone che vengono utilizzate per la produzione del rayon. 

Infatti, l’elemento di partenza è un materiale naturale come ad esempio le fibre di legno che, viene fatto reagire chimicamente con altre sostanze. Ad esempio le fibre di legno interagendo con la soda caustica si sciolgono. Unendo il tutto con solfuro di carbonio si ottiene una sostanza che può essere estrusa a formare un filato che prende il nome di rayon.

Le fibre artificiali più importanti, sono:

  1. Rayon o viscosa;
  2. Lyocell;
  3. Acetato o diacetato di cellulosa;
  4. Lanital.
RAYON o VISCOSA:

RayonSi tratta di una fibra trasparente ottenuta dalla cellulosa del legno o dalle fibre del cotone.

Le fibre vengono sciolte con soda caustica e fatte poi reagire con solfuro di carbonio. Il composto così ottenuto è una sostanza colloidale chiamata viscosa. Questa sostanza artificiale è igroscopica, quindi risulta molto confortevole a contatto con la pelle. Data la sua lucentezza fu chiamata seta artificiale.

LYOCELL:

LyocellE’ anche questa una fibra cellulosica simile alla viscosa ma a differenza di questa non utilizza la soda caustica per essere disciolta e poi frantumata. Presenta la consistenza del miele ma dopo la filatura indurisce. Le sue caratteristiche sono resistenza, traspirabilità e igroscopicità. Resiste a lavaggi fino a 40°C oltre i quali restringe. Si presenta al tatto morbida e lucida e viene utilizzata per la produzione di abbigliamento tecnico e l’arredamento.

ACETATO o DIACETATO DI CELLULOSA:

AcetatoE’ una fibra artificiale a base di anidride acetica e di cellulosa.

È utilizzato per la produzione di fodere, per la fabbricazione di occhiali da vista e da sole, per la realizzazione di fogli trasparenti a basso spessore utilizzati per la produzione di maschere protettive o schermature per lampade.

LANITAL:

LanitalE’ una fibra realizzata negli anni che precedono la seconda guerra mondiale ed è ottenuta dalla caseina, una proteina del latte. Ha una struttura molecolare molto simile alla lana con cui condivide le principali proprietà di calore, morbidezza, sofficità e voluminosità.

FIBRE SINTETICHE

Le fibre sintetiche, che risalgono agli anni tra il 1930 e il 1940, si differenziano dalle fibre artificiali perché la materia prima da cui hanno origine non è un prodotto naturale, ma una sostanza chimica creata dall’uomo. Si tratta di monomeri ottenuti dalla sinterizzazione del petrolio uniti a formare grandi catene molecolari chiamate polimeri come per le materie plastiche con cui condividono pregi e difetti. Infatti, queste fibre create in laboratorio, possono essere programmate per creare una infinita varietà di soluzioni, adatte ad ogni necessità. Possono essere meccanicamente resistenti, non attaccatili da muffe o batteri, lucenti o opache, ma al tempo stesso presentano l’inconveniente di non essere bio-degradabili, per cui fortemente inquinanti.

Le fibre sintetiche più importanti. sono:

  1. Acrilico;
  2. Kevlar;
  3. Nylon;
  4. Poliestere;
  5. Elastan;
  6. Gore-tex.
ACRILICO:

AcrolicoLe resine definite acriliche sono ottenute dalla polimerizzazione di monomeri acrilici derivati principalmente dall’acido acrilico e presentano particolari peculiarità come la resistenza alla fiamma, l’elasticità, l’antistaticità. In Italia la produzione di fibre acriliche è dovuta alla società Edison di Marghera ed ha riguardato soprattutto la produzione di fiocco tinto in una gamma infinita di colori e utilizzata in campo tessile.

Approfondisco: il monomero, in chimica è una molecola semplice in grado di combinarsi in maniera ripetuta con altre molecole dello stesso tipo per formare una macromolecola.

KEVLAR:

KevlarE’ una fibra sintetica aramidica creata da Stephanie Kwolek nel 1965 ed ha come caratteristiche principali l’enorme resistenza meccanica alla trazione (5 volte superiore a quella dell’acciaio). In virtù della sua resistenza meccanica, al calore e fiamme dirette, è stata utilizzata per la realizzazione di indumenti tecnici, giubbotti anti proiettile, componenti aerei e per imbarcazioni.

NYLON:

NylonIl nylon (nailon) è la più conosciuta tra le molecole poliammidiche sintetiche e fu scoperta nei laboratori DuPont nel 1937-38. Il nome deriva da una scelta casuale effettuata da John W. Eckelberry alla DuPont che utilizzò le lettere “nyl” a cui fu associato il suffisso “on perché già utilizzato per altri prodotti tipo cotone (cotton) e rayon. Questa fibra, prodotta come filato, trovò massimo impiego nella realizzazione delle calze da donna, i collant. Oggi è usata anche nell’abbigliamento sportivo, costumi da bagno, intimo e ombrelli.

Approfondisco: la fibra tessile è l’insieme dei prodotti a struttura fibrosa che presentano le caratteristiche di lunghezza e resistenza che li rendono idonei a unirsi in fili sottili continui. Il filato è un insieme di fibre ritorte insieme a formare un unico filo. Questa torsione può essere fatta verso sinistra, secondo una spirale detta a S oppure a destra, secondo una spirale detta a Z.

POLIESTERE:

PoliestereI filati di poliestere, come le materie plastiche, sono formate da lunghe catene di monomeri di carbonio. Le caratteristiche di questi filati sono la tenacità, la resilienza, resistenza all’abrasione, pieghe e calore, elasticità e resistenza agli agenti chimici e fisici. Vengono utilizzati molto spesso in combinazione con altri tessuti naturali come ad esempio il cotone per abbinare le proprietà tecniche con un maggior comfort sulla pelle.

ELASTAN:

ElastanE’ una fibra tessile utilizzata per aumentare le proprietà elastiche nei tessuti nota in nord America con il nome di spandex. E’ anche nota con altri nomi tra cui il più conosciuto è lycra resa dispunibile sul mercato nel 1962 ad opera della DuPont. Questa fibra è prodotta attraverso la filatura a secco per estrusione di poliuretano. Non è idonea ad essere utilizzata pura per cui la si trova sempre in combinazione con altri tipi di fibre. La caratteristica principale è l’elasticità, infatti può essere allungata fino a 5 volte senza rompersi. Può subire diversi cicli di allungamento e tornare sempre alla dimensione iniziale è leggera, resistente all’abrasione, morbida e liscia al tatto, resistente agli odori.

GORE-TEX:

GoretexE’ una fibra costituita da politetrafluoroetilene e presenta grande impermeabilità e traspirabilità. E’ stata brevettata nel 1976 ed è quindi una delle più recenti scoperte nel campo tessile sintetico. Il tessuto è costituito da una sovrapposizione di 10 membrane di Gore-Tex ciascuna con miliardi di microfori capaci di far passare il vapore acqueo prodotto dalla sudorazione umana. E’ utilizzata per queste sue proprietà per tessuti tecnici in alpinismo e sport estremi.

CONSIDERAZIONI

Le fibre artificiali e sintetiche sono state spesso accusate di causare allergie, cattivi odori e di essere in generale nocive perché prodotte in laboratorio dalla sinterizzazione di prodotti non naturali. Sono state spesso accusate anche di non essere confortevoli da indossare e inquinanti.

In realtà si tratta di stereotipi perché frutto di studi continui e di ricerche mirate al miglioramento delle loro qualità e proprietà. La produzione in laboratorio ha consentito di migliorare drasticamente o cancellare del tutto aspetti negativi tipici dei tessuti facendo si che questi possano essere “programmati” in modo da risultare idonei a specifiche esigenze. Possiamo avere così tessuti anallergici, lucidi, opachi, elastici, morbidi, impermeabili, resistenti chimicamente e fisicamente, resistenti al fuoco, ecc.

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Ago 032014
 

01 - FIBRA

In Germania, alcuni ricercatori della Danmarks Tekniske Universitet sono riusciti a creare la rete in fibra ottica più veloce al mondo, una singola fibra multi-core capace di trasferire 43 terabit al secondo, l’equivalente a 5,4 terabyte al secondo, con un solo trasmettitore laser.

02 - FIBRA

Nel passato, molti altri studi e dimostrazioni, hanno tentato di raggiungere tali traguardi, ma si trattava sempre di laser multipli su più fibre e non come nell’attuale realizzazione, utilizzando un  solo laser e la rete in fibra esistente. Cosa significa questo? Molto, basti pensare che un film da 1Gb potrebbe essere trasferito per intero in meno di 0,2 millesimi di secondo potendo la rete di fatto trasferire simultaneamente 5,4Tb al secondo.

Per i suoi creatori, questa è la strada giusta per cambiare a aggiornare internet per il futuro. Queste infatti potrebbero essere le velocità di download normali utilizzate in tutte le nostre case.

03 - FIBRA

Vedere la TV on-demand, scaricare un’intera serie televisiva, visionare contenuti in 4k (quattro volte la risoluzione del Full HD) sarà un’operazione normale e rapidissima. Lavorare in remoto condividendo file di grosse dimensioni potrebbe essere alla portata di tutti, oltre all’immensa quantità di opzioni nuove che questo tipo di rete potrebbe garantire e supportare.

Come sempre stare a vedere e raccontare.

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