Un matériau à base de soie recyclée promet de révolutionner les réseaux 6G

Un composite transparent issu de fibres de soie recyclée pourrait devenir un pilier des télécommunications de demain. Des scientifiques de l'Imperial College de Londres et de l'École d'ingénierie de l'Université du Michigan ont démontré que ce matériau, bien que proche du plastique par ses propriétés, conserve la structure naturelle de la soie et peut manipuler les fréquences térahertz de la lumière. Ces fréquences sont considérées comme fondamentales pour les réseaux 6G, capables de débits des centaines de fois supérieurs à ceux de la 5G. Les résultats de ces travaux ont été publiés dans la revue Nature Sustainability.

Plus léger que la plupart des métaux et plus résistant que de nombreux polymères pétroliers, le composite affiche une solidité mécanique comparable à celle des polymères renforcés de fibres de carbone utilisés dans l'aviation et l'automobile. Sa biocompatibilité a également été testée : implanté chez des souris, il s'est dégradé progressivement, ouvrant la voie à des implants médicaux temporaires.

Une capacité rare à contrôler la polarisation de la lumière

La découverte majeure réside dans l'interaction du matériau avec le rayonnement térahertz. Contrairement à la plupart des biomatériaux qui absorbent fortement cette lumière, le composite de soie peut en modifier la polarisation, c'est-à-dire orienter la vibration de l'onde électromagnétique. Cette propriété offre un canal supplémentaire pour coder l'information, une rareté dans les matériaux transparents. « Il est difficile de créer un matériau doté d'une activité optique térahertz, capable de faire tourner la lumière tout en restant pratiquement transparent », a expliqué le professeur Nick Kotov, de l'Université du Michigan. « Ce composite est unique car il y parvient aux fréquences nécessaires à de nombreuses technologies futures. »

Préserver la structure interne de la soie

Les performances exceptionnelles du composite proviennent de l'organisation moléculaire de la soie, qui combine des zones cristallines ordonnées et des zones amorphes moins structurées. Cette dualité lui confère à la fois résistance et flexibilité. « Pour un matériau aussi souple, il est étonnamment solide. Grâce au traitement, nous pouvons dépasser les capacités de nombreux autres biomatériaux », a souligné Chunmei Li, co-auteur de l'étude.

Contrairement aux méthodes antérieures qui dissolvaient la soie, la nouvelle approche la densifie physiquement. Les fibres sont chauffées entre 125 et 215 °C et soumises à une pression de 1 900 à 9 800 atmosphères. L'eau est éliminée et la structure se fusionne en une feuille unique, tout en préservant les éléments cristallins essentiels.

Un procédé écologique pour réduire les déchets textiles

L'un des objectifs secondaires de ces travaux est de réduire les déchets textiles. Au lieu de dissoudre la soie dans des réactifs chimiques pour la réduire en poudre, les chercheurs ont adopté une méthode plus douce. « Les propriétés remarquables de la soie sont dues à sa microstructure hiérarchique. Nous voulions conserver le plus possible de fibres intactes », a expliqué Emiliano Bilotti de l'Imperial College de Londres. Le processus peut être techniquement simple : il suffit de faire bouillir la soie pour éliminer la séricine, la protéine naturelle qui colle les fibres, puis de presser le matériau en feuilles.

Vers des applications dans la 6G et au-delà

L'équipe évalue actuellement la possibilité de passer à l'échelle industrielle et d'intégrer le matériau dans des capteurs, des composants optiques et des éléments de télécommunication. Une analyse du cycle de vie est également en cours pour mesurer l'efficacité environnementale réelle de cette approche. Si la technologie confirme sa viabilité à grande échelle, la soie recyclée pourrait trouver sa place dans les dispositifs 6G, les éléments de structure légers, l'emballage et les implants biomédicaux.