Des scientifiques de l'EPFL ont développé les premières fibres microstructurées avec un métal visqueux à l'intérieur, un parfait exemple de ce que le travail d'équipe interdisciplinaire peut accomplir.

Platine, le cuivre, nickel et phosphore :ce sont les composants d'un alliage métallique amorphe avec d'excellentes propriétés mécaniques. L'alliage est également très résistant à la corrosion et suscite beaucoup d'intérêt dans l'horlogerie et la micromécanique. Désormais trois scientifiques du Laboratoire des matériaux photoniques et dispositifs à fibre (FIMAP) de l'EPFL – Ph.D. étudiante Inès Richard, postdoc Wei Yan et le professeur Fabien Sorin—lui ont donné une nouvelle vocation :ils l'utilisent pour fabriquer des électrodes pour fibres plastiques. Leur papier, qui a été co-écrit par le professeur Jörg Löffler de l'ETH Zurich, a été publié dans Nature Nanotechnologie .

Un fin conducteur électrique

"Notre verre métallique fait partie d'une nouvelle catégorie de métaux à structure amorphe, " dit Richard. " Lorsque l'alliage est chauffé à une certaine température, il devient d'abord visqueux puis devient cristallin et solide. » L'avantage est que pendant que l'alliage est dans un état visqueux, il peut être étiré dans une taille nanométrique, forme uniforme qui s'étend sur toute la longueur de la fibre. C'est un pas en avant par rapport aux métaux cristallins qui sont normalement utilisés - ils sont étirés à l'état liquide, ce qui signifie qu'ils peuvent se briser en gouttelettes si leur diamètre devient trop petit.

"Grâce à cet alliage et à notre travail avec le professeur Vasiliki Tileli, qui a fourni de plus amples informations sur le fonctionnement du processus, nous avons pu créer un très fin, fibre électriquement conductrice, " dit le professeur Sorin. " Elle ne fait que 40 nanomètres d'épaisseur, c'est environ 50 fois plus petite qu'une fibre d'électrode standard. "

Faire marcher les rats

Parce que l'alliage est visqueux, il peut être combiné avec un autre liquide pendant le processus de production sans que les deux se mélangent. "Nous avons ajouté du sélénium liquide, qui peut détecter la lumière, " dit Yan. " L'alliage est très conducteur, et parce que grâce à la haute qualité de l'interface entre les deux matériaux, cela a également amélioré les performances et la sensibilité de la fibre."

« Nous avons également travaillé avec les professeurs Stéphanie Lacour et Grégoire Courtine pour tester nos fibres de verre métalliques sur des rats, " dit Richard. Lacour a aidé à développer une méthode pour intégrer les électrodes dans les implants chroniques. Ensuite, le laboratoire de Courtine a testé les fonctionnalités des implants sur des rats. Ses chercheurs ont envoyé des impulsions électriques directement dans le cerveau des rats, les faisant bouger, et enregistré les signaux de leurs neurones. Les fibres de verre métalliques développées à l'EPFL sont destinées à être utilisées dans des dispositifs biomédicaux et électroniques.