Dal vetro al web: la costruzione dei cavi in fibra ottica

Iniziamo col dirti che il processo di produzione del segnale in fibra ottica è frutto di un lavoro ad altissima precisione, dove chimica, fisica e ingegneria collaborano. La fibra ottica, infatti, non trasporta elettricità, ma fasci di luce. Il principio è semplice: un segnale luminoso viaggia lungo un sottilissimo filamento di vetro o plastica e viene guidato senza disperdersi grazie alla riflessione interna totale. Il risultato sono i dati che viaggiano velocissimi, con minime perdite e senza subire particolari interferenze.

La tua fibra veloce si chiama FibeRevolution

Affinché il processo possa compiersi e portare alle elevate prestazioni a cui siamo ormai abituati, tutto parte da un materiale minuscolo e semplicissimo: la silice, ossia la sabbia. Non si tratta, ovviamente, di una sabbia qualunque: quella utilizzata deve essere ultra pura, con impurità ridotte al minimo, altrimenti la luce si disperderebbe.

Attraverso processi chimici complessi, la sabbia viene trasformata in biossido di silicio (SiO2) ad altissima qualità. Questo è il punto di partenza per creare il cosiddetto “preforma”, una sorta di cilindro di vetro grande e compatto che, a prima vista, assomiglia a un’enorme provetta trasparente, ma che in realtà è una struttura complessa composta da due parti: 

• Il core (il nucleo centrale), dove viaggia la luce;
• Il cladding (il rivestimento esterno), che ha un indice di rifrazione leggermente diverso e permette alla luce di “rimbalzare” all’interno del core, restando intrappolata.

Per ottenere questa struttura, si utilizzano tecniche sofisticate come il MCVD (Modified Chemical Vapor Deposition), in cui gas speciali vengono fatti reagire all’interno di un tubo di quarzo per depositare strati successivi di vetro con proprietà ottiche diverse. È come costruire un panino di vetro, ma invisibile a occhio nudo e decisamente non commestibile.

Una volta pronta la preforma, arriva il momento cruciale: trasformarla in un filo di fibra. Questo processo si chiama fiber drawing (tiraggio della fibra). La preforma viene posta in un’enorme fornace verticale che la riscalda a circa 2000 °C. Dal fondo, la massa di vetro comincia a sciogliersi e a scendere, formando un filamento sottilissimo: la fibra ottica vera e propria.

Immagina di avere una goccia di miele che cola lentamente da un cucchiaio: ecco, il principio è simile, ma qui stiamo parlando di un filo più sottile di un capello umano, con diametro di soli 125 micron. Durante il tiraggio, la fibra viene costantemente monitorata da sensori laser che controllano spessore e qualità. Se c’è la minima irregolarità, la produzione si ferma: la precisione deve essere assoluta.

Una fibra nuda è fragile come un capello di vetro: basta piegarla un po’ troppo e si spezza. Per questo, subito dopo il tiraggio, la fibra passa attraverso macchine che applicano uno strato di rivestimento polimerico. Questo non solo la rende più resistente, ma la protegge anche da umidità, urti e microfratture.

Le fibre così rivestite vengono raccolte su bobine e poi testate: si verifica la trasmissione della luce, la resistenza meccanica e la durata nel tempo. Solo quelle che superano tutti i controlli passano allo step successivo. 

Una singola fibra, però, non basta a garantire la connessione che conosciamo. Nei cavi che arrivano nelle nostre case o che corrono sotto gli oceani, ci sono decine o centinaia di fibre raggruppate insieme, ognuna protetta da ulteriori strati di rivestimento: plastica, materiali isolanti, armature metalliche (nel caso dei cavi sottomarini).

Il risultato finale è un cavo in grado di resistere non solo al tempo, ma anche a condizioni estreme: dalle profondità oceaniche fino ai cantieri urbani più trafficati.

Sei stupito? Non ti aspettavi un lavoro così minuzioso e articolato dietro la realizzazione di un elemento quasi impercettibile? Questo è il lungo e complesso viaggio che consente a una microscopica particella di sabbia di diventare un cavo che attraversa gli oceani: tutto per permettere a un fascio di luce di trasportare informazioni alla velocità di Internet. Un filo sottilissimo di vetro, più fragile di un capello, invisibile, ma capace di connettere il mondo.

La Redazione