Premier test de cape d'invisibilité sismique

La capacité de diriger des ondes électromagnétiques autour de régions de l'espace a révolutionné l'optique et suscité un intérêt mondial pour les capes d'invisibilité de style Harry Potter. Mais ce ne sont pas seulement les photons qui sont la cible de ces appareils.

Divers ingénieurs et physiciens ont également commencé à travailler sur des versions acoustiques qui dirigent le son. En particulier, quelques groupes ont commencé à réfléchir à la manière dont cette technologie pourrait être utilisée pour diriger les ondes sismiques autour des bâtiments. L'idée serait de protéger les bâtiments de grande valeur comme les centrales nucléaires ou les aéroports. Nous avons examiné une telle proposition l'année dernière.

Jusqu'à présent, toutes ces idées ont été des études numériques. Aujourd'hui, un groupe de l'Institut Fresnel de Marseille et de l'entreprise spécialisée dans l'amélioration des sols Menard, tous deux en France, disent avoir construit et testé une cape d'invisibilité sismique dans un bassin alluvial du sud de la France. C'est la première fois qu'un tel appareil est construit.

Le secret des capes d'invisibilité réside dans la conception d'un matériau à une échelle inférieure à la longueur d'onde des ondes qu'il doit manipuler. Les structures de sous-longueur d'onde appropriées peuvent alors être agencées de manière à orienter les ondes.

L'équipe française a créé son soi-disant métamatériau en forant trois lignes de forages vides de 5 mètres de profondeur dans un bassin d'argile envasée jusqu'à 200 mètres de profondeur. Ils ont ensuite surveillé la zone avec des capteurs acoustiques.

L'expérience consistait à créer des ondes d'une fréquence de 50 Hertz et d'un déplacement horizontal de 14 mm à partir d'une source sur un côté du réseau. Ils ont ensuite mesuré la façon dont les ondes s'y propageaient.

L'équipe française affirme que son métamatériau a fortement reflété les ondes sismiques, qui ont à peine pénétré au-delà de la deuxième ligne de forages.

Le métamatériau est conçu pour fonctionner à la longueur d'onde spécifique utilisée dans le test et les ondes sismiques ne peuvent pas être garanties pour avoir cette même longueur d'onde. Mais en faisant correspondre le réseau à la fréquence de résonance d'un bâtiment, l'idée est qu'il pourrait toujours fournir une certaine protection.

Il y a cependant des mises en garde importantes. Un problème avec ce type de réseau est que les ondes réfléchies pourraient finir par causer plus de dommages aux bâtiments à proximité. C'est pourquoi certains groupes se penchent sur des métamatériaux qui absorbent l'énergie plutôt que de la diriger ou de la refléter.

Néanmoins, il y a forcément des installations qui pourraient bénéficier de ce type de protection. Et comme la création de ces tableaux semble relativement simple, il semble que ce ne soit qu'une question de temps avant de les voir en action pour de vrai.

Réf : arxiv.org/abs/1301.7642 : Métamatériau sismique : Comment secouer les amis et influencer les ondes ?

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