Comment les métamatériaux font exploser les débits du Wifi ?

Cet article a été publié il a plus d'un an, il n'est peut-être plus d'actualité.

Les métamatériaux... Je sens votre perplexité jusqu'ici. Il ne s'agit pas des matériaux utilisés par les métahumains comme chez DC Comics, mais bien d'un sujet d'actualité très actif. Si si, je vous assure !

Déjà, qu'est-ce qu'un métamatériau ?

Un métamatériau est, pour citer Wikipédia, un "matériau composite artificiel qui présente des propriétés électromagnétiques qu'on ne retrouve pas dans un matériau naturel".

En gros, c'est un matériau créé par l'Homme pour des usages spéciaux dans le domaine des ondes électromagnétiques (dont le Wifi fait partie) grâce à des propriétés telles qu'une résistance électrique infinie, par exemple.

Quel intérêt pour le Wifi ?

Figurez-vous que le Wifi est une onde électromagnétique autour des fréquences 2,4 et 5 GHz (pour le moment). Or d'autres appareils et communications fonctionnent avec des ondes de cet ordre de grandeur, ne serait-ce que le micro-onde (2,45 GHz), ce qui peut générer des interférences. Chez moi, il est impossible de capter le Wifi dans la cuisine quand le micro-onde fonctionne, true story.

Il y a également les communications mobiles qui utilisent ce genre de fréquences. En principe, elles ne devraient pas se chevaucher, en pratique, il y a toujours des interférences. Pire encore, le Wifi est découpé en canaux (14 autour de la fréquence 2,4 GHz) qui peuvent interférer entre eux (malgré l'utilisation de l'OFDM). Et c'est là que notre métamatériau entre en jeu.

On pourrait (et on le fait) utiliser des algorithmes très complexes pour dissocier les données transmises par chaque canal, mais on a désormais une autre solution. La startup Greenerwave, associée avec des chercheurs de l'institut Langevin (CNRS / ESPCI Paris), a développé un métamatériau qui, une fois tapissé sur les murs, empêche le chevauchement des ondes.

Comment ça marche ?

Sans trop rentrer dans les détails, il s'agit d'une métasurface composée de 65 réflecteurs articulés, des circuits imprimés à faible coût. D'autre part, on utilise une carte Arduino pour contrôler les propriétés électromagnétiques du métamatériau en temps réel.

Résultat, la réflexion des ondes est contrôlée et garantit ainsi l'indépendance des canaux. L'utilisation de cette technologie permettrait de resserrer les canaux, car il n'y a plus de risques de chevauchement et / ou de développer une version des protocoles actuels (notamment du Wifi) bien plus efficaces car beaucoup moins contraints par des impératifs d'ordre physique.

De gauche à droite, l'image transmise, l'image reçue sans métamatériau et l'image reçue avec métamatériau. © Institut Langevin

Rappelez-vous, j'ai dit que les métamatériaux étaient un sujet très actif. Pour vous en convaincre, je vous propose un autre article sur une étude de Philipp Del Hougne, également de l'institut Langevin, portée sur la localisation grâce aux ondes électromagnétiques et aux métamatériaux.