Des physiciens chinois construisent un dispositif de camouflage fantôme

Les capes d'illusion qui font ressembler un objet à un autre sont un type fascinant de dispositif d'invisibilité. L'idée générale est qu'un tel appareil ferait ressembler une pomme à une banane ou un avion de chasse à un avion de ligne. Cela aurait manifestement des applications importantes.

Mais alors que les scientifiques des matériaux ont fait de grands progrès dans la construction de capes d'invisibilité ordinaires qui fonctionnent dans les parties micro-ondes, infrarouges et optiques du spectre, la fabrication de capes d'illusion est beaucoup plus difficile. En effet, les matériaux sur mesure sur lesquels ils s'appuient nécessitent des techniques de fabrication qui semblent être un rêve lointain.

Aujourd'hui, Tie Jun Cui et ses amis de l'Université du Sud-Est à Nanjing, en Chine, disent qu'ils ont conçu et construit une alternative pratique aux capes d'illusion, qu'ils appellent une cape fantôme.

Les capes d'illusion conventionnelles reposent sur un processus en deux étapes. Le premier est une sorte d'étape d'invisibilité qui déforme la lumière entrante pour supprimer l'effet de diffusion de l'objet masqué, une pomme par exemple. La deuxième étape déforme ensuite la lumière diffusée pour donner l'impression qu'elle a été dispersée sur un autre objet, une banane, par exemple. Le résultat est que la pomme ressemble à une banane.

Mais les matériaux capables de réaliser ce processus en deux étapes sont trop exigeants pour être fabriqués avec les techniques actuelles.

Ainsi, Tie Jun Cui et co ont développé un processus en une seule étape qui obtient un effet légèrement différent. Leur idée est de supprimer la première étape qui rend la pomme invisible.

Au lieu de cela, leur appareil prend la lumière diffusée par la pomme et la déforme pour qu'elle ressemble à autre chose, comme une banane. La symétrie de l'effet – la lumière est dispersée des deux côtés de la pomme – signifie que cette approche produit deux bananes fantômes, une de chaque côté de la pomme. La technique n'enlève pas entièrement la pomme mais la déforme, la faisant paraître beaucoup plus petite.

Le résultat est donc que la pomme est transformée en une image beaucoup plus complexe qui est très différente de l'originale.

Le gros avantage de cette approche est qu'elle peut être réalisée maintenant avec la technologie existante. Tie Jun Cui et ses collègues simulent d'abord l'effet de leur cape fantôme sur un modèle informatique.

Ils construisent ensuite un prototype fonctionnel à l'aide de cylindres concentriques de résonateurs à anneau fendu qui fonctionnent en 2 dimensions. Ils disent que les résultats de leurs tests sur cet appareil correspondent étroitement aux résultats de la simulation.

C'est une avancée intéressante. La possibilité de déformer et de camoufler des objets est clairement utile. Cependant, une question importante est de savoir si la distorsion offerte par cet appareil est suffisante pour toutes les applications pratiques. Tie Jun Cui et ses collègues mentionnent l'amélioration de la sécurité, mais l'efficacité de celle-ci lorsque l'objet d'origine est toujours visible, bien que sous une forme réduite, est discutable.

Il existe peut-être des moyens d'améliorer les performances, il sera donc intéressant de voir ce que cette équipe proposera ensuite.

Réf : arxiv.org/abs/1301.3710 : Création d'illusions fantômes à l'aide de métamatériaux dans la dynamique des ondes

cacher