Siamo fatti così: come è composto il cavo internet

Abbiamo già parlato qui del modo in cui vengono realizzati i cavi in fibra ottica e delle procedure che danno loro vita. In questo articolo di oggi ci vogliamo soffermare su dettagli e caratteristiche dei materiali che li compongono. Sei pronto a passare la fibra ottica ai raggi x per capire cosa si nasconde al suo interno? Partiamo.

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Il cuore della fibra è il nucleo ottico, il sottilissimo filo attraverso cui viaggia la luce. È realizzato in biossido di silicio (SiO2), lo stesso materiale presente nella sabbia e nel quarzo, ma in una forma purissima.
Per migliorare le prestazioni, il vetro viene “dopato” con elementi come germanio o fosforo, che consentono di modificare l’indice di rifrazione e guidare meglio la luce.

Attorno al nucleo troviamo la guaina ottica, anch’essa in vetro di silice ma con caratteristiche leggermente diverse. Grazie a questa differenza si crea il fenomeno della riflessione interna totale, che mantiene il segnale luminoso confinato e lo fa viaggiare per chilometri senza dispersione.

Il vetro, per quanto sofisticato, è fragile. Per questo viene ricoperto da uno strato di polimeri plastici (buffer coating), spesso a base di acrilato. Questi materiali rendono la fibra flessibile e resistente agli urti, senza alterarne la trasparenza ottica.
In molti casi, si aggiunge un rivestimento secondario in PVC (cloruro di polivinile) o PE (polietilene), che protegge la fibra da umidità e agenti esterni.

Nei cavi destinati a usi intensivi, come quelli sotterranei o sottomarini, per esempio, troviamo ulteriori strati di protezione. Ecco da cosa sono composti:

• Kevlar: una fibra sintetica ultra-resistente che evita rotture da trazione;
• Acciaio o alluminio: barriere metalliche che proteggono la fibra da pressioni e danneggiamenti fisici;
• Gel impermeabilizzanti: per resistere all’acqua e all’umidità.

Non tutte le fibre sono in vetro: esistono anche fibre ottiche realizzate in PMMA (polimetilmetacrilato), più economiche e semplici da produrre. Sono utilizzate soprattutto per applicazioni a corto raggio, come illuminazione LED, automotive o piccole reti domestiche. Tuttavia, non sono in grado di raggiungere le prestazioni della fibra in silice ultrapura.

La fibra ottica è, quindi, un composto, un insieme di materiali che lavorano insieme per garantire connettività ultraveloce e resistenza e che esprimono al meglio le proprie potenzialità in base all'uso per cui sono destinati: 

• Silice ultrapura e dopata per trasmettere la luce;
• Polimeri protettivi per resistenza e flessibilità;
• Kevlar e metalli per protezione meccanica in condizioni estreme.

Capire da cosa è fatto un cavo in fibra ottica aiuta a comprendere il motivo per cui questa tecnologia è di grand lunga superiore al rame: è più resistente, è più veloce ed è meno soggetta a interferenze. Dietro quel semplice filo di vetro, c'è un mondo, un mondo connesso.