Cape d'invisibilité à échelle humaine dévoilée

Au cours de la dernière décennie, les capes d'invisibilité ont captivé l'imagination des chercheurs et du public. L'excitation repose sur deux avancées.

Le premier est l'idée de l'optique de transformation - la capacité de courber la lumière autour d'une région de l'espace pour lui donner l'impression qu'elle n'était pas là. Le second est la création de métamatériaux, des substances synthétiques aux propriétés optiques inconnues dans la nature qui peuvent être conçues pour atteindre cet objectif.

L'un des objectifs dans ce domaine est de créer une cape de style Harry Potter capable de cacher un humain à toutes les fréquences optiques dans toutes les directions. Un bonus serait la possibilité de rendre cet appareil aussi grand ou petit que nécessaire afin qu'il puisse cacher des objets de toute taille.

Atteindre toutes ces fonctionnalités est actuellement impossible. Il y a toujours un compromis. La première cape ne fonctionnait qu'à une seule fréquence micro-onde. Les capes plus récentes fonctionnent sur l'ensemble d'une gamme de fréquences optiques, mais ne peuvent masquer que de minuscules objets sur un angle de vision limité.

Aujourd'hui, John Howell de l'Université de Rochester à New York, et Benjamin Howell, montrent comment fabriquer de simples capes qui cachent d'énormes objets sur tout le spectre optique, mais avec un compromis important. L'un de leurs appareils est assez grand pour masquer une personne.

Leur approche est d'une simplicité époustouflante. Au lieu d'utiliser des métamatériaux complexes pour diriger la lumière, les Howell font le même travail avec des lentilles et des miroirs conventionnels.

Ils créent simplement un ensemble de lentilles ou de miroirs qui orientent la lumière autour de la région de l'espace qu'ils souhaitent cacher.

Cela signifie que leurs capes sont simples à construire et faciles à mettre à l'échelle. Les miroirs, en particulier, peuvent être fabriqués dans presque toutes les tailles.

Les résultats sont impressionnants. Leurs images montrent clairement comment ils peuvent masquer des objets de la taille de jouets pour enfants sur toute la gamme optique.

Et la cape qu'ils ont construite à l'aide de miroirs est assez grande pour cacher un humain. L'image ici montre comment ils l'ont utilisé pour masquer une chaise avec une poubelle derrière elle. Ce volume est suffisant pour masquer un humain, mais avec moins de commodité que la cape de Harry Potter, disent les Howells.

La cape miroir n'est pas réellement une nouvelle conception et a été utilisée pendant des années par les magiciens, un point que les Howells reconnaissent volontiers. Le point sur lequel nous souhaitons insister n'est pas la nouveauté mais la facilité de mise à l'échelle à une taille presque arbitraire, disent-ils.

Ces capes ne sont en aucun cas parfaites. En fait, il y a une mise en garde très importante dans leur conception : ils ne fonctionnent que dans un seul sens. Regardez ces capes de n'importe quoi d'autre que cette direction et la ruse est rapidement révélée.

Néanmoins, il existe des applications importantes pour les grandes capes unidirectionnelles. Les appareils peuvent avoir de la valeur, par exemple, pour masquer des satellites en orbite terrestre moyenne à haute, soulignent les Howell.

C'est une idée simple avec des résultats impressionnants. Et celui qui pourrait finir par être utilisé le plus tôt possible. Il n'est pas difficile de penser à des organisations qui pourraient vouloir masquer des satellites en orbite autour de la Terre. Mais si cela se produit, comment le saurons-nous jamais ?

Réf : arxiv.org/abs/1306.0863 : Masquage spatial optique simple, large bande de très gros objets

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