Des chercheurs finlandais ont fabriqué une fibre optique constituée intégralement de cellulose, une matière issue du bois. Biodégradable et peu coûteuse, elle pourrait trouver de nombreuses applications en médecine ou pour la protection des bâtiments.
Des chercheurs du Centre national de la Recherche technique de la Finlande (VTT pour Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus), ont développé une fibre optique constituée à 100 % de cellulose. Cette matière issue du bois a la particularité d’être écologique, biodégradable et bon marché, contrairement aux câbles et fibres optiques actuels, constitués en verre et plastique.
Un spectre allant de 500 à 1.400 nm
Pour obtenir leur fibre optique en bois, les chercheurs finlandais ont extrait la cellulose puis l’ont dissoute dans un solvant et plongée dans l’eau, ce qui la fait coaguler. Ils ont ainsi pu obtenir une fibre optique parfaitement transparente, au fort indice de réfraction. Elle a ensuite été séchée et recouverte d’acétate de cellulose, au plus faible indice de réfraction. Par conséquent, comme pour les câbles à fibres optiques en verre ou en plastique, les photons rebondissent à l’intérieur et restent piégés.
Cette fibre optique peut transmettre la lumière dans un spectre allant de 500 à 1.400 nm, ce qui correspond aux longueurs d’ondes utilisées pour les télécommunications. Mais cette performance reste encore largement insuffisante pour intéresser les industriels. En effet, son facteur d’atténuation, qui mesure la perte du signal au cours de la transmission, est d’environ 6,3 dB/cm, là où les meilleures fibres avec un cœur en silice atteignent 0,1 dB/km.
Un capteur pour détecter en temps réel une fuite ou une dégradation
De toutes les façons, l’objectif des chercheurs finlandais n’est pas de remplacer un jour les fibres en verre et plastique par leur invention. La fibre de cellulose ouvre de nouvelles opportunités en médecine où sa biocompatibilité est un avantage. Elle pourrait aussi servir de capteur pour mesurer des changements de température, de champs magnétiques, d’humidité, ou pour détecter la présence de produits chimiques. Mais il faut pour cela leur appliquer un traitement spécial afin de les rendre sensibles à l’absorption de gaz ou de liquide.
Pour l’instant, les scientifiques finlandais ont testé la capacité de leur fibre en cellulose à détecter un changement d’humidité. En plongeant 20 mm de cette fibre dans l’eau, ils ont constaté une chute brutale de l’intensité lumineuse transmise en moins de 10 mn. Une fois sortie de l’eau, la fibre sèche et retrouve son niveau d’origine en 20 mn. Ce faisant, l’on pourrait intégrer la fibre dans un bâtiment pour détecter en temps réel une fuite ou une dégradation.