10/11/2017

La cape d'invisibilité

"La cape d'invisibilité prend forme dans les laboratoires"

livre 1.jpgL'idée révolutionnaire de rendre les objets invisibles se dessine peu à peu par le biais de nouvelles applications scientifiques.

Evoquée par J.K.Rowling dans la célèbre saga Harry Potter, la cape d'invisibilité tant convoitée fait l'objet de travaux de réalisation scientifiques.

Il y a vingt ans environ, John Pendry, scientifique anglais renommé né en 1943, spécialiste de la physique théorique et professeur à l'Impérial College, esquissait les premières bases théoriques d'un nouveau type de matériaux artificiels destinés à rendre les objets invisibles.

Ces matériaux, nommés métamatériaux, consisteraient en un ensemble de minuscules fils métalliques disposés de telle façon à pouvoir guider les ondes électromagnétiques - et donc la lumière – de façon non conventionnelle.

Ce concept, créé en 1996, a ensuite été repris par différents chercheurs de l'Université de Californie qui ont pu démontrer effectivement des comportements inédits dans le domaine de l'optique.

Néanmoins, remettant directement en cause des lois établies par Descartes au XVIIème siècle, ce concept n'en a pas moins été largement critiqué par l'ensemble de la communauté scientifique.

Dix ans plus tard, John Pendry élaborait le concept des métamatériaux en calculant comment ceux-ci pouvaient former une cape d'invisibilité en obligeant la lumière à effectuer un trajet qui contournerait un obstacle.

Un objet est, en effet, rendu visible par le fait que celui-ci absorbe et renvoie la lumière mais dans le cas où la lumière contournerait cet objet, celui-ce n'agirait plus en fonction de la lumière dirigée vers lui et deviendrait de ce fait invisible aux yeux humains.

Il n'en reste pas moins que la réalisation d'une telle cape d'invisibilité relève de très grandes difficultés.

En effet, des motifs réguliers doivent orner la surface du matériau et leur taille correspondre au même ordre de grandeur que les longueurs d'ondes de lumière émise, soit moins d'un micromètre.

En 2015, un groupe de physiciens est parvenu à faire disparaître sous une cape d'invisibilité un objet de la taille de 40 micromètres, invisible à l'oeil nu. Mais l'objet ne fut dissimulé que pour la lumière infrarouge et non la lumière visible.

Les difficultés de fabrication inhérentes aux métamatériaux limitant considérablement leurs applications, et du fait que ce concept peut s'appliquer à toute sorte d'ondes, les spécialistes de l'accoustique et de la mécanique ont également témoigné un grand intérêt à ce projet, l'ingénierie étant facilitée par la grande échelle de longueur d'ondes dans ces domaines.

L'idée nourrie par ces spécialistes est de protéger un objet par l'action de contournement des ondes lumineuses.

Sébastien Guenneau, directeur de recherche au CNRS à l’Institut Fresnel à Marseille présente ainsi le projet nommé « Meta Foret » conçu pour contrôler les ondes sismiques en plaçant de façon appropriée des arbres autour d'une zone à protéger.

Chaque arbre, agissant comme un résonateur, permettrait de piéger une petite partie des ondes sismiques de surface.

Un autre projet est également mené en partenariat avec une filiale du groupe Vinci dans le but d'assurer la protection des bâtiments sensibles au moyen de colonnes de béton insérées dans le sol.

A Genève, Multiwave Technologies, soutenue par la Fondation genevoise pour l’innovation technologique (Fongit), s'intéresse également au concept des métamatériaux.

Créée en 2015, cette start-up assure la conception et la fabrication de dispositifs amenés à être utilisés pour des applications médicales.

« Ces dispositifs, selon Panos et Tryfon Antonakakis, cofondateurs de Multiwave Technologies, contribuent à améliorer l'homogénéité des champs magnétiques utilisés dans les appareils d’IRM. Partant d'un matériau ordinaire, sa structuration est changée et les ondes électromagnétiques guidées à souhait. »

L'objectif recherché est de pouvoir détecter plus rapidement les tumeurs et les pathologies neurodégénératives.

Le projet «M-Cube», mené par l’Université d’Aix-Marseille, reçoit l’équivalent de 4,2 millions de francs suisses de subventions européennes.

 

 Le Temps- 27.06.17

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