Des chercheurs de l'université de Tampere et de l'université d'Aalto ont développé des fibres optiques à partir de méthylcellulose, un dérivé de la cellulose couramment utilisé. Cette découverte ouvre de nouvelles voies aux fibres optiques à courte distance en utilisant un traitement des fibres durable et respectueux de l'environnement. Le résultat a été publié dans la revue Petit .

Les fibres optiques en verre de silice de pointe peuvent transporter des signaux lumineux sur des dizaines de kilomètres avec une très faible perte optique et fournir des réseaux de communication de grande capacité. Cependant, leur fragilité, leur faible extensibilité et leur faible intensité énergétique les rendent moins adaptés aux applications et dispositifs locaux à courte portée tels que l'automobile, appareils électroménagers numériques, tissus, chirurgie au laser, endoscopie et dispositifs implantables à base de fibres optiques. La solution durable à ces problèmes peut être trouvée dans les fibres optiques à base de biopolymères.

« La grande disponibilité des matières premières cellulosiques offre une excellente opportunité de découvrir le potentiel caché des matériaux renouvelables pour des applications pratiques grâce à des voies de traitement des fibres durables, " déclare le professeur agrégé Nonappa, dont l'équipe de recherche de l'Université de Tampere développe des fibres optiques à base de biopolymères pour des applications à courte distance.

Classiquement, les fibres optiques en polymère ou en matière plastique sont utilisées pour des applications à courte distance, mais leur traitement peut impliquer des températures relativement élevées et l'utilisation de traitements chimiques dangereux.

"En utilisant l'hydrogel de méthylcellulose, nous avons montré que les fibres optiques peuvent être produites à température ambiante en utilisant une méthode d'extrusion simple sans aucun réticulant chimique. Les fibres résultantes sont hautement transparentes, mécaniquement robuste, flexible et montre une faible perte optique, " États Nonappa.

Fibres optiques à base de biopolymères adaptées aux capteurs multifonctionnels

En plus de la transmission du signal lumineux pur, les fibres optiques de méthylcellulose peuvent être modifiées et fonctionnalisées de manière réalisable.

"La matrice d'hydrogel permet l'ajout simple de diverses molécules et nanoparticules sans compromettre les propriétés mécaniques ou les capacités de propagation de la lumière des fibres, ce qui les rend adaptées aux capteurs multifonctionnels, " déclare la doctorante Ville Hynninen, le premier auteur de l'article.

Par exemple, incorporant une fraction massique extrêmement faible de nanoclusters d'or revêtus de protéines produits de fibres optiques luminescentes, et a également agi comme un capteur d'ions métalliques toxiques à base de fibres.

Globalement, les résultats présentés et l'abondance de dérivés cellulosiques et de matières premières encouragent la poursuite des recherches et l'optimisation des composants et dispositifs optiques dérivés de la cellulose.

"Luminescent Gold Nanocluster-Methylcellulose Composite Optical Fibers with Low Attenuation Coefficient and High Photostability" a été publié dans Petit .