光纖解決管道漏水　解決水資源浪費

編譯／高晟鈞

地球上的水分布超過了70%，然而，大多數都是海洋，真正可以供人類使用的地下水、冰川、河流等淡水資源只有微乎其微的2.5%左右。

根據統計，全世界每天約損失486億立方公尺的水。根據國際水協會（IWA）的說法，造成這一損失的主要原因很可能來自於自來水管和供水管道的地下洩漏。

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為了對全世界的供水管網進行監測，米蘭理工大學的研究人員利用光纖，嘗試了一種全新的方法來對其進行監控。光纖是一種由玻璃或塑料組成的材料，可以用來傳輸光訊號，這像廉價、並且被廣泛使用的技術，構成了我們所熟知的互聯網以及網路。

科學家們開發了一種基於布里淵散射（Stimulated Brillouin Scattering,簡稱SBS）技術的分布式光纖傳感（High Density Polyethylene,簡稱HDPE）電纜，可以用來處理和存儲光學信息。這種高密度聚乙烯管道，構建成了民用、農業和工業用途的主流輸水系統。

為了測試光纜對檢測管道中壓力異常所引起變形的能力，團隊將其包裹並安裝在管道的外表面上。該實驗包括了兩個主要階段。首先，科學家評估了HDPE管道上，傳感器承受靜壓的靈敏度，並且取得了良好的回饋。

接著，第二階段時，研究團隊集中精力檢測流動水管洩漏所產生的壓力異常。他們發現，總體而言，DFOS電纜的使用對於水資源的監控產生了積極的反饋，可以識別並定位不容易被發現的一些漏水可能性。

該團隊計劃進一步開發其監控解決方案，並致力於生產工業規模的、帶有集成 DFOS電纜的「原生智能」HDPE 管道，並配合機器學習算法。

儘管水技術所獲得的資金支持，遠遠不如像是半導體、光電抑或是再生能源等其他領域，但它的重要性絲毫不亞於任何一個。它將在管理我們的自然資源方面發揮至關重要的作用，尤其考慮到我們正遭受著嚴重的氣候危機。

資料來源:TheNextWeb

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