Des chercheurs développent une technologie minuscule qui pourrait alimenter un réseau sans fil 6G plus rapide et plus intelligent

Des chercheurs de l’Université Northeastern ont introduit une nouvelle classe de technologies qui pourraient être essentielles pour aider à lutter contre la congestion du réseau.

Dans les communications sans fil, le spectre (les fréquences radio qui permettent aux appareils de communiquer par voie hertzienne) est roi. 

Mais le spectre, comme toutes les ressources, est limité, et à mesure que les appareils se connectent et que les débits de données augmentent, les réseaux sans fil sont saturés. Ce problème devrait s'aggraver avec le développement de l'infrastructure 5G et l'introduction des technologies 6G.   

Cristian Cassella , professeur associé de génie électrique et informatique à Northeastern, comprend ce problème mieux que la plupart des gens ; c'est l'un de ses domaines d'intérêt au laboratoire de radiofréquence des microsystèmes de l'université, qu'il dirige en tant que chercheur principal. 

Tirant parti des métamatériaux — une classe de matériaux artificiels introuvables dans la nature — Cassella et son équipe ont introduit de nouvelles technologies microélectromécaniques qui pourraient être essentielles pour aider à lutter contre la congestion du réseau. 

Pour ses efforts, Cristian Cassella a récemment reçu le prix IEEE European Frequency and Time Forum Young Scientists Award, une distinction prestigieuse décernée à un chercheur travaillant dans le domaine de la métrologie et âgé de moins de 40 ans.

Pour comprendre la science derrière son travail, il est d’abord important de comprendre certaines des technologies à l’intérieur de votre téléphone portable. 

Votre téléphone portable est idéal pour passer des appels, envoyer des SMS et surfer sur le web. Ces actions s'effectuent grâce à une gamme de signaux sans fil différents, reçus par les antennes et les composants dédiés du téléphone. 

Un élément clé du téléphone est le filtre radiofréquence. Il permet de séparer et de cloisonner les différents signaux sans fil reçus simultanément, tels que le Wi-Fi, le Bluetooth et bien d'autres, avant de les envoyer au circuit approprié pour le décodage des données, explique Cristian Cassella. Imaginez un opérateur téléphonique qui achemine les appels vers les destinataires appropriés. 

« Cela semble être une opération simple, mais quelle que soit son apparence, elle est extrêmement difficile à réaliser avec la technologie existante », explique Cristian Cassella, soulignant qu'une grande partie de la technologie à l'intérieur de ces filtres a plus de 20 ans. 

Bénéficiant d'un financement de recherche de la National Science Foundation, Cristian Cassella a entrepris d'améliorer la technologie en utilisant des métamatériaux à base d'ondes acoustiques. 

« Le type de comportement que nous cherchons à étudier est celui des ondes acoustiques exotiques à l'échelle microscopique », précise Cristian Cassella. « Les dispositifs sur lesquels nous travaillons sont piézoélectriques, et leur principe principal est d'utiliser un signal électrique pour générer une onde acoustique. » 

En exploitant le système électrique d'un appareil, Cristian Cassella et son équipe sont capables de moduler ses performances et de créer des filtres qui offrent des bandes de connectivité plus larges, capables de détecter les signaux plus précisément.  

Mais leurs découvertes s'étendent au-delà des dispositifs de communication et touchent à d'autres applications de microtechnologie. Il souligne que ses métamatériaux à l'échelle de la puce peuvent répondre à des besoins de détection difficiles à satisfaire avec les autres technologies existantes. 

Dans l’un de ses travaux récents, publié dans Nature Communications , il a évoqué la possibilité d’utiliser des métamatériaux pour détecter des paramètres extrêmement localisés, comme la masse d’une seule cellule sanguine. 

« Cette direction de recherche a le potentiel de fournir de nouveaux moyens de diagnostic pour la détection et la caractérisation précises des maladies ou, dans un cadre complètement différent, de repousser les limites actuelles des capteurs inertiels existants, permettant le positionnement et la navigation de véhicules qui fonctionnent dans des environnements à chocs et vibrations élevés », dit-il. 

« Toutes ces ambitions plus ambitieuses nécessitent de nouveaux appareils électroniques », ajoute-t-il. « Ce que nous cherchons ici, c'est à détecter des choses que les appareils précédents ne pouvaient pas détecter, car ils étaient tout simplement trop petits pour être pilotés avec suffisamment de puissance pour produire un signal de sortie haute-fidélité transportant les informations nécessaires. » 

https://news.northeastern.edu/2025/07/22/6g-wireless-research