19/01/2017 - Une nouvelle couche d'invisibilité pour cacher des objets dans des environnements diffus permettrait de rendre indétectable un avion entre le brouillard

Menéame

Enquêteurs Universitat Politècnica deValència et la Université publique de Navarre ont conçu une nouvelle couche d'invisibilité capable de cacher des objets dans des environnements diffus non seulement sous l'éclairage permanent, comme le permettaient les couches développées jusqu'à présent, mais aussi devant tout type d'éclairage.

Son travail a été publié dans le magazine Physical Review A.

Selon Carlos García Meca, chercheur du  Centre de technologie nanophotonique  de l'UPV, environnements diffus sont ceux dans lesquels la lumière ne se propage pas en ligne droite, mais rebondit. "En mettant plusieurs cas proches, environnement diffus serait celui que nous trouvons dans une journée avec du brouillard, des eaux trouble ou un endroit avec de la fumée, mais aussi notre tissu organique. Notre proposition jette les bases, par exemple, pour rendre indétectable un avion entre le brouillard ou un sous-marin en mer."

Les chercheurs de l'UPV et de l'UPNA ont procédé à une simulation de cette nouvelle couche d'invisibilité et travailleront prochainement à sa construction au niveau du laboratoire. "Ce serait relativement simple, car il suffit de disposer de deux matériaux différents, avec une diffusivité concrète; en jouant avec eux, nous serions capables de générer cette couche qui provoque que la lumière circule autour de l'objet, de sorte que celui-ci soit caché. Nous pourrions obtenir une invisibilité parfaite, c'est-à-dire seulement pour les environnements diffus," souligne Bakhtiyar Orazbayev, chercheur à l'Université Publique de Navarre.

Historique

L'idée de rendre invisible un objet en le entourant avec un matériau spécial, capable de cintrer la lumière autour de lui, a été proposée il y a environ une décennie. Depuis lors, les scientifiques ont constaté que la réalisation de ce type de dispositif présente une grande difficulté, tant du point de vue fondamental que technologique.

"Récemment, il a été démontré que cette difficulté disparaît si l'objet à cacher se trouve dans un environnement diffus. Dans ce cas, et contrairement aux environnements non diffus, il est possible de construire, de manière relativement simple, des couches d'invisibilité de taille macroscopique, qui fonctionnent pour n'importe quelle direction de la lumière et dans une large bande passante. Cependant, les couches proposées jusqu'à présent ne fonctionnent pas correctement lorsque l'objet est éclairé par des impulsions de lumière de courte durée, fondamentales dans un grand nombre d'applications," note Alejandro Martínez Abiétar, chercheur au Centre de Technologie Nanophotonique.

Solution

La proposition élaborée par les chercheurs de l'UPV et de l'UPNA résout ce problème en utilisant une approche différente, basée sur une technique connue sous le nom d'optique de transformation, qui permet de savoir quel matériau est le mieux adapté pour créer la couche et cacher l'objet.

Les appareils ont plusieurs applications qui ne peuvent être traitées par aucun design précédent. "En plus de celles déjà citées, elles permettraient de rendre invisibles des objets susceptibles d'introduire des interférences dans des systèmes de communication et d'imagerie par tomographie, où on travaille souvent avec des médias diffus tels que le tissu organique," conclut Miguel Beruete, chercheur à l'Université publique de Navarre.

Référence:

B. Orazbayev, M. Bérouète, A. Martinez, and C. García-Meca Diffusive-light invisibility cloak for transit illumination. Phys. Rev. A 94, DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevA.94.063850

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Universitat Politècnica deValència

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