Учёные ПНИПУ разработали математическую модель, улучшающую эффективность оптоволокна в медицине
Учёные из Пермского Политеха разработали новую математическую модель, которая поможет оптимизировать работу волоконно-оптических рассеивателей, используемых в малотравматичных операциях и лечении сосудистых заболеваний и рака. Для эффективного распределения излучения вдоль волокна важно правильно рассчитать его параметры, и именно это стало целью их исследования.
Оптоволокно, состоящее из тонких стеклянных или пластиковых нитей, используется для передачи света на большие расстояния в различных сферах, включая медицину и связь. Структура квазипериодического рассеивателя формируется из цепочки микропузырьков, образующихся в сердцевине волокна после прохождения плазменной искры. Эти микродефекты, хотя обычно считаются нежелательными, на самом деле могут рассеивать свет в разные стороны, что делает их полезными для медицинских приложений, таких как фотодинамическая терапия.
Анатолий Перминов, заведующий кафедрой «Общая физика» ПНИПУ, пояснил, что они исследовали, как форма, размер и расположение микродефектов влияют на распределение света. В ходе экспериментов они выяснили, что сферические дефекты обеспечивают более равномерное рассеяние, тогда как пулевидные и эллипсоидальные приводят к всплеску интенсивности света у первых дефектов, что может быть нежелательно. Таким образом, исследование помогло учёным определить, какие параметры микроструктур нужны для создания эффективных оптоволоконных рассеивателей.