Nápady a objevy
Optická vlákna pomáhají při záchraně nejstaršího stropu v ČR
Tým odborníků v čele s Petrem Münsterem z Ústavu telekomunikací Fakulty elektrotechniky a komunikačních technologií (FEKT VUT) se od června 2024 podílí na záchraně nejstarší komplexně dochované konstrukce stropu v České republice na hradě Zvíkov. Pomáhají jim k tomu optická vlákna.
Optická vlákna jsou obecně známá svým použitím pro datový přenos. Jejich výhodou oproti metalickým vodičům je jednak menší ztráta signálu při přenosu, tak vyšší přenosová rychlost a zároveň vysoká odolnost vůči elektromagnetickému rušení. Optická vlákna tak umožňují spojení mezi kontinenty, státy, městy, zkrátka mezi koncovými uživateli. Díky optickým vláknům máme Internet, televizi, je možné díky nim uskutečnit videohovory. Používají se pro veškerý přenos dat, ale dokáží toho ještě mnohem více. V případě průzkumu na hradě Zvíkov jsou používána pro svou schopnost měřit teplotu a mechanické namáhání. Vědci z výzkumné skupiny Optolab – Fiber Optics Group z FEKT VUT tak mohou pomocí optických vláken zjišťovat stav hradního stropu.
Klasické senzory se pro tento účel ukázaly být jako nevhodné, neboť jsou příliš invazivní. V případě vysoce hodnotné konstrukce raně gotického stropního prostoru pod sakristií bylo tedy nanejvýš na místě provést jemnou a přesnou práci, která co nejméně naruší strukturu dřeva. „Jedná se o pilotní projekt ve spolupráci s Národní památkovým ústavem a Ústavem teoretické a aplikované mechaniky Akademie věd ČR – Oddělením diagnostiky a konzervace památek, kteří nás oslovili. Celé to začalo jako náhoda s velmi rychlým spádem. S Ing. Michalem Kloiberem, Ph.D. z ÚTAM AV ČR jsem se potkal při rekonstrukci svého domu, kdy přišel zkontrolovat stav trámů střechy. Během toho jsme diskutovali i různá měření a já jsem mu představil výhody moderních optovláknových senzorů. Během pár měsíců už jsme konzultovali možnost měření na hradě Zvíkov, kde se v nedávné době podařilo dendrochronologicky datovat nejstarší ucelenou stropní konstrukci na území ČR. Jedná se o 8 tesaných stropních trámů se záklopem ze štípaných fošen včetně zásypu, a to z doby z druhé poloviny 13. stol. Příprava celkové koncepce měření, výroba senzorů brněnskou firmou Network Group s.r.o. a instalace zabraly dalších 5 měsíců, ale podařilo se nám zachování této komplexní konstrukce v její maximální autenticitě – to znamená bez větších zásahů do konstrukce, hmoty a materiálů,“ uvedl Petr Münster, vedoucí výzkumné skupiny Optolab.
Optická vlákna jsou tenká jako lidský vlas, a navíc jsou často přesnější a spolehlivější než běžně používané metody. Umí měřit s mikrometrovým rozlišením. Další výhodou je, že zvládnou kompenzovat teplotní změny, takže můžeme měřit více parametrů najednou.
Měření je plánováno na jeden rok, již nyní je možné ze záznamů měřících jednotek vystopovat závislosti mezi deformacemi jednotlivých trámů ve vztahu k fyzikálním vlastnostem (vlhkost dřeva, relativní vlhkost vzduchu či teplota). Výsledky poslouží k nejen hlubší analýze o stavu stropní konstrukce a dodají tak podklad pro další kroky vedoucí k záchraně tohoto historického unikátu, ale současně se budeme moci dozvědět více o chování staletých dřevěných prvků při aktuálních klimatických podmínkách a o jejich stavu, který souvisí se zazděním v nosném zdivu hradu.
Kde jinde lze využít vlastností optických vláken? Přečtěte si celý článek na webu FEKT VUT.
Bolesti čelistí pomůže řešit unikátní software
Na VUT se učí i v létě. Letní školy zasvětí zájemce do tajů techniky
Jaderní energetici řeší, co dál. Nové elektrárny se nestaví a studentů ubývá
Reproduktor hrající díky vysokonapěťovému výboji se hodí jen pro nadšence
Na elektrofakultě pracují na metodě, která odhalí vady solárních panelů