Le point commun de ces deux héros ?
Ils ont tout les deux une cape magique qui les rend invisibles. Et cela inspire les chercheurs.
Vous avez surement deja entendu parler de Kazutoshi Obana, le graduate student de la photo ci-contre, qui aurait inventé la première cape qui rend invisible.
En réalité, il y a un "truc" : il s'agit d'une utilisation astucieuse de matériaux rétro-réfléchissant. Une caméra dans le dos de l'homme invisible, couplée avec un projecteur, permet d'afficher sur le corps de l'étudiant ce qui se passe dans son dos. La prouesse technique, ici, est surtout d'utiliser un revêtement qui ne diffuse pas la lumière. Les applications en réalité augmentée sont nombreuses : vous pourrez en trouver quelques-unes, ainsi que des explications claires, dans ce fichier PDF.
Plus récemment, des chercheurs de la Duke University, en Caroline du Nord, ont réellement réussi à rendre invisible un objet. Bon, pas exactement invisible, mais invisible à une longueur d'onde de type radar, ce qui est moins parlant, mais déjà impressionant. On se doute de l'intérêt du Department of Defense pour cette technologie.
Comment ça marche, me direz-vous ? David Smith et son équipe ont réussi l'exploit de forcer les lignes de champ électromagnétiques à contourner l'objet, comme de l'eau qui s'écoulerait autour d'un galet. Le champ n'étant ni absorbé ni renvoyé par l'objet, il est donc invisible. En principe, ce qui a été réalisé pour les ondes radars pourrait l'être pour les ondes visibles - elles appartiennent toutes deux à la famille des ondes électromagnétiques, et les phénomènes en jeu sont les mêmes. L'obstacle n'est que technologique, les éléments à utiliser devant être bien plus petits et complexes.
Cette cape invisible est constitutée de résonateurs magnétiques d'un type particulier, les "anneaux coupés". Pour voir un peu mieux ce dont il s'agit, jetez un oeil sur cette page. Les matériaux composés d'un grand nombre de ces résonateurs ont la propriété étonnante d'avoir un indice optique négatif. Les conséquences de cet état unique dans la nature sont très contre-intuitives. Un rayon de lumière qui entre dans un tel matériau change de sens de propagation ! Wikipédia donne un exemple parlant : une personne qui nagerait dans un liquide hypothétique d'index négatif apparaîtrait au-dessus de la surface à un observateur extérieur !
De tels matériaux sont qualifiés de gauchers, car ils sont bizarres et tout le mond sait bien que les gauchers sont bizarres (hum, bon, j'ai un peu honte de cette mauvaise blague). Des informations complémentaires sur les matériaux gauchers peuvent être trouvés ici et là. Aussi passage, ils font parti du top ten des découvertes scientifiques de l'année 2003 d'après le magazine Science.
Pour en revenir à notre cape d'invisibilité, les chercheurs ont dû utiliser ces métamatériaux et toutes les ressources qu'ils permettent en optique transformative, pour courber les lignes de champ de la façon désirée. Le travail est de la même nature que le fait de confiner la lumière dans une fibre optique en jouant sur l'indice des matériaux qui la compose, mais en beaucoup, beaucoup plus complexe.
L'objectif est maintenant de créer une protection sphérique plutôt que cylindrique, pour que l'invisibilité soit réalisée dans trois dimensions. Ensuite, s'attacher à pouvoir dévier ainsi un spectre large de longueurs d'onde, plutôt qu'une seule. Et peut-être, un jour, arriver à faire de même pour les longueurs d'onde optique...
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