Une avancée innovante
Des chercheurs du KTH Royal Institute of Technology ont mis au point une nouvelle méthode révolutionnaire permettant d’imprimer des capteurs en verre de silice directement sur des fibres optiques. Cette avancée pourrait considérablement enrichir les capacités de détection dans divers secteurs, notamment dans le domaine de la santé et de la surveillance environnementale.
Des micro-optiques en verre de silice imprimées en 3D
Pour la première fois dans le secteur des télécommunications, des scientifiques en Suède ont réussi à imprimer en 3D des micro-optiques en verre de silice au bout de fibres optiques, à des échelles aussi réduites que la section transversale d’un cheveu humain. Cette innovation pourrait conduire à un internet plus rapide, une connectivité améliorée, ainsi qu’à des développements tels que des capteurs et des systèmes d’imagerie plus compacts.
Publication des résultats
Dans un article publié dans le journal ACS Nano, les chercheurs du KTH Royal Institute of Technology à Stockholm affirment que l’intégration de dispositifs optiques en verre de silice avec des fibres optiques ouvre la voie à de nombreuses innovations, comme des capteurs environnementaux et de santé plus sensibles.
Applications potentielles dans l’industrie
Les techniques d’impression décrites dans l’article pourraient aussi s’avérer utiles pour la fabrication de produits pharmaceutiques et de produits chimiques.
Une méthode innovante
Le professeur Kristinn Gylfason du KTH déclare que cette méthode surmonte des contraintes antérieures en matière de structuration des extrémités des fibres optiques avec du verre de silice, qui demandaient souvent des traitements à haute température pouvant compromettre la sensibilité des revêtements de fibres.
Un matériau de base unique
Contrairement aux autres méthodes, ce processus débute avec un matériau de base exempt de carbone, évitant ainsi la nécessité de températures élevées pour enlever le carbone et garantir la transparence de la structure en verre.
Demande de brevet
Les auteurs de l’étude ont déposé une demande de brevet pour cette technique. Lee-Lun Lai, l’auteur principal de l’étude, explique que les chercheurs ont créé un capteur en verre de silice qui a démontré une meilleure résilience qu’un capteur standard en plastique, après plusieurs tests.
Mesures complexes facilitées
« Nous avons conçu un capteur d’indice de réfraction en verre situé à l’extrémité de la fibre, capable de mesurer la concentration de solvants organiques. Ces mesures sont difficiles à réaliser avec des capteurs polymères en raison de la corrosivité des solvants », affirme Lai.
Miniaturisation extrême des capteurs
Le co-auteur de l’étude, Po-Han Huang, précise que ces structures sont si petites qu’il serait possible d’en placer 1 000 sur la surface d’un grain de sable, représentant à peu près la taille des capteurs utilisés actuellement.
Techniques avancées d’impression de nanogrilles
Les chercheurs ont également développé une méthode d’impression de nanogrilles, des motifs ultrafins gravés sur des surfaces à l’échelle nanométrique. Ces nanogrilles permettent de manipuler la lumière avec précision et présentent de nombreuses applications potentielles dans le domaine de la communication quantique.
Une nouvelle ère pour la photonique
Le professeur Gylfason affirme que cette capacité à imprimer en 3D des structures en verre directement sur les extrémités des fibres ouvre de nouvelles possibilités dans le domaine de la photonique. « En bridant l’écart entre l’impression 3D et la photonique, cette recherche pourrait engendrer des applications variées, notamment dans les dispositifs microfluidiques, les accéléromètres MEMS et les émetteurs quantiques intégrés aux fibres », conclut-il.