La fibre remplie de glycérol résiste à la flexion et peut être étirée jusqu’à 10 % sans se rompre.
Bien que les fibres optiques soient très efficaces pour la transmission de données, elles sont aussi relativement fragiles. Un nouveau type de fibre optique expérimental remédie à cette limitation en incorporant un cœur constitué de glycérol liquide.
D’ordinaire, les fibres optiques sont constituées soit de verre solide, soit de plastique transparent solide. Le premier est capable de transporter des impulsions lumineuses sur une plus grande distance, mais se casse assez facilement s’il est plié ou étiré. La seconde – qui est utile sur des distances plus courtes, par exemple à l’intérieur des bâtiments – résiste mieux à la flexion, mais l’étirement la fait tout de même casser.
Cherchant une alternative, des chercheurs de l’institut suisse Empa ont mis au point une fibre optique constituée d’un noyau continu de glycérol liquide contenu dans une gaine transparente en fluoropolymère.
« Les deux composants de la fibre doivent passer ensemble dans notre filière sous haute pression et à une température de 200 à 300 degrés Celsius », explique le chercheur principal, le Dr Rudolf Hufenus. « Nous avons donc besoin d’un liquide dont l’indice de réfraction est adapté à la fonctionnalité et dont la pression de vapeur est la plus faible possible pour produire la fibre. »
La capacité de la fibre obtenue à transmettre des données sous forme d’impulsions lumineuses est à peu près égale à celle des fibres optiques en plastique solide, mais sa résistance à la traction est beaucoup plus élevée – en d’autres termes, elle résiste beaucoup mieux à l’étirement.
La fibre peut avoir d’autres applications que la transmission de données
En outre, si la fibre est étirée, sa couleur change. Cela est dû au fait que la même quantité de glycérol sera toujours présente dans la fibre, mais comme le liquide est étalé sur une plus grande distance, les particules de colorant rouge qu’il contient seront plus éloignées les unes des autres. Par conséquent, la couleur de la lumière émise à travers la gaine va subtilement changer. Ce changement de couleur pourrait être mesuré à l’aide d’un capteur optique, ce qui permettrait aux utilisateurs de savoir que la fibre – et donc le dispositif qui l’intègre – s’allonge ou est soumise à une charge de traction.
Cela dit, le glycérol ne risque-t-il pas de s’échapper lorsque la fibre est coupée à la longueur voulue ? « Dans des conditions normales, le noyau liquide est maintenu à l’intérieur de la fibre grâce aux forces capillaires ; cependant, lorsqu’une pression est appliquée sur la fibre, le liquide peut être expulsé de l’extrémité de la fibre », précise Rudolf Hufenus. « On peut éviter ce phénomène en scellant l’extrémité de la fibre avec une lame chaude ».
À terme, on espère que la fibre trouvera une utilité non seulement dans la transmission de données moins fragiles, mais aussi pour la transmission de force dans les micromoteurs ou les systèmes microhydrauliques.
