- Cette découverte ouvre la possibilité d’intégrer des dispositifs électroniques (semi-conducteurs) directement dans la fibre
Les fibres optiques sont des conducteurs optiques possédant une forte capacité de transmission des données sur de grandes distances. Ce sont de longs filaments de verre, très fins, d’un diamètre d’environ 125 micromètres (deux fois l’épaisseur d’un cheveu), à travers lesquels on transmet des données moyennant des signaux lumineux ou pulsations de lumière. Leur noyau, en silice très pure, fait environ 8 micromètres de diamètre. Grosso modo, on peut dire qu’elles sont fabriquées à partir de grands tubes de verre reproduisant à l’échelle macroscopique la structure de la fibre. Ces tubes, appelés préformes, sont chauffés et étirés jusqu’à obtention des filaments qui, ultérieurement, sont recouverts d’une gaine de plastique protectrice.
Depuis des dizaines d’années et jusqu’à aujourd’hui, les fibres sont fabriquées selon le principe suivant : les matériaux (composition) et la géométrie de la fibre sont identiques à ceux de la préforme, avec pour seule différence un diamètre bien moindre. Mais voilà qu’un groupe de chercheurs du MIT a découvert, de façon inattendue, une méthode permettant de créer des fibres présentant une composition différente de celle des matériaux de départ : ses membres procédaient à des expériences visant à essayer d’incorporer des fils de métal dans les fibres et, lorsqu’ils ont essayé avec de l’aluminium, il se sont aperçus que le noyau de la fibre s’était converti en silicium monocristallin très pur (sans que cet élément n’ait été présent dans la préforme).
Pour l’équipe, dont le chercheur principal est Yoel Fink, ce processus relève d’une sorte « d’alchimie ». À partir d’une préforme faite d’aluminium et de verre, c’est une fibre à noyau de silicium monocristallin d’une grande pureté qui a été obtenue ! L’un des avantages de cette découverte est que l’aluminium et le verre de silice sont tous deux des matériaux abondants et bon marché employés habituellement pour faire, par exemple, des fenêtres et des cadres de fenêtres. Or, les retombées de cette découverte sont retentissantes : cette technique, qui introduit l’aluminium et obtient des noyaux de silicium pur (utilisés dans la fabrication de cellules solaires et de puces électroniques) laisse entrevoir la possibilité d’intégrer des dispositifs électroniques (semi-conducteurs) directement dans la fibre. Voilà qui ouvre un pan entier d’applications, comme celle du vêtement intelligent ou de dispositifs encore plus intégrés que les actuels. Les résultats de ces travaux ont été publiés dans Nature Communications.
Sources :
MIT, Institut technologique de Massachusetts
http://www.madehow.com/Volume-1/Optical-Fiber.html