Учёные Пермского Политеха улучшили оптоволокно для лечения рака и сосудов
В Пермском Политехе разработали математическую модель для оптимизации волоконно-оптических рассеивателей. Исследование, возглавляемое Анатолием Перминовым, поможет улучшить малотравматичные операции и лечение рака.
Учёные Пермского Политехнического университета разработали инновационную математическую модель, призванную улучшить работу волоконно-оптических рассеивателей, используемых в малотравматичных хирургических операциях и в лечении сосудистых заболеваний и рака. Главная цель их исследования заключалась в точном расчёте параметров волокна для оптимального распределения излучения.
Оптоволокно, представляющее собой тонкие нити, изготовленные из стекла или пластика, применяется в передаче света на большие расстояния в таких отраслях, как медицина и связь. Квазипериодическая структура рассеивателя образуется из цепочки микропузырьков, возникающих в сердцевине волокна под воздействием плазменной искры. Эти микродефекты, которые обычно считаются нежелательными, в действительности могут эффективно рассеивать свет в разные стороны, что делает их чрезвычайно полезными для медицинских процедур, таких как фотодинамическая терапия.
Анатолий Перминов, заведующий кафедрой «Общая физика» ПНИПУ, пояснил: "Мы исследовали, как форма, размер и расположение микродефектов влияют на распределение света". В результате экспериментов было установлено, что сферические дефекты способствуют более равномерному рассеиванию света. В то же время пулевидные и эллипсоидальные дефекты вызывают всплеск интенсивности света в начальных дефектах, что является нежелательным. Таким образом, данное исследование позволило учёным определить оптимальные параметры микроструктур для разработки эффективных оптоволоконных рассеивателей.