Compte tenu de la conférence CNAM/SFEN de demain sur la « Transition enérgétique » et que je dois préparer, j’avertis mes lecteurs de l’impossibilité de traiter aujourd’hui la totalité du contenu de la semaine 45 de mon Physics world … je ne vous présente donc que ma traduction ou résumé ( et mon commentaire ) sur l'un des trois premiers articles et le reste suivra plus tard
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J’ AI CHOISI LE PREMIER ARTICLE parce que nous approchons de NOEL et que j’ai vu des magasins de jouets très spécialisés se remplir de petits drones volants conçus non pour aller faire la guerre au MALI ou inspecter les dessous de viaducs mais pour aller espionner les banques , les bijoutiers , les transporteurs de fonds, la police etc. ( ou aller faire le voyeur chez son voisin dans ses activités intimes !!!) Triste détournement de la science…. qui essaie TOUTEFOIS de répliquer en inventant des capteurs d’intrusion ou de surveillance en rendant autant que possible leur apparence invisible …Par camouflage passif ou dispositif optique avec matériaux adéquats…….j utilise personnellement sous camouflage des infra rouges en protection nocturne !
En préalable je vous signale que le 19 Octobre 2006, une « cape d’invisibilité » a été réalisée qui a acheminé des micro-ondes d'une fréquence particulière autour d'un cylindre de cuivre de telle manière que ce qui a pu en émerger , c était presque comme s'il n'y avait rien . La cape a été faite à partir de métamatériaux. Elle jette seulement une sorte de petite ombre, que les concepteurs espèrent corriger. Et comme il s’agit d un article de physique ,ma photo vous résume çà très bien !
Do cloaked objects shine brightly?
7 Nov, 2013
New work suggests most cloaking would make objects more visible
« Les « capes d'invisibilité » pourraient en fait rendre les objets qu'ils visent à cacher encore plus visibles , selon des chercheurs américains ! Alors que les concepts de camouflage déjà existants pourraient présenter le potentiel pour rendre les objets invisibles a des fréquences électromagnétiques spécifiques , une étude récente a montré que , lors de l'intégration sur l'ensemble du spectre , la diffusion combinée de la cape est toujours plus grande que l'objet original sans cape . Lorsqu'ils sont exposés à des impulsions brèves à large bande , ces manteaux pourraient donc être détournés en " balises " plus faciles à voir. L'équipe propose donc deux solutions à ce problème: une approche passive en utilisant des coquilles minces d'un matériau supraconducteur , et une solution active à base de métamatériaux .
Le sujet des capes d'invisibilité pratiques - un aliment de base a bien des fantaisies de science-fiction - a suscité beaucoup d'intérêt scientifique et dans les médias ces derniers temps, en particulier par la possibilité de réaliser ces capes aux fréquences de la lumière visible. Une voie prometteuse d'enquête a été obtenue avec les métamatériaux par une coquille bien conçue qui peut être utilisée pour supprimer radicalement la diffusion de la lumière provenant d'un objet (pour une longueur d'onde donnée ) , ce qui le rend presque indétectable. Une démonstration réussie de ce principe, qui a rendu un objet invisible aux micro-ondes , a été entreprise en 2006
Dispersion brillante !
Selon Andrea Alù et son collègue Francesco Monticone de l'Université du Texas à Austin , la plupart des techniques de dissimulation utilisées aujourd'hui , y compris les plus populaires tels que manteaux de transformation et manteaux plasmoniques sont fondamentalement limitées par la causalité et la passivité à faire disperser plus que l'objet sans masque , si vous intégrez la totalité du spectre , au lieu de regarder juste la longueur d'onde a masquer . " Cela signifie que si vous excitez la cape avec une impulsion ,cela vous fait voir plus facilement ce que l'objet sans cape essaie de cacher », dit Alù . Les chercheurs poursuivent en expliquant qu’ en dehors de l'importance scientifique à résoudre le problème de la diffusion , il est également important pour une variété de situations – depuis celles de la guerre jusqu’ à des usages commerciaux - où il est essentiel qu'un objet masqué pour une fréquence donnée ne devienne pas alors une balise dans une autre gamme de fréquences
Dans ces nouveaux travaux, les chercheurs ont d'abord examiné trois types de base de manteaux passifs : une cape plasmonique , un manteau de cape , et une transformation optique de cape . La cape plasmonique a montré le plus de dispersion , suivie par le manteau de cape avec un peu moins de diffusion et la transformation optique de cape est celle qui a montré la moindre diffusion , mais dans l'ensemble ils ont constaté que les trois objets masqués deviennent considérablement plus dispersés que l'objet sans cape , sur une plage plus large de fréquences .
La cape et le poignard
Néanmoins , l'équipe a utilisé ses résultats pour proposer un certain nombre de solutions possibles à ce problème mondial de diffusion de lumière . La première approche utilise une solution passive , et convenablement adaptée , de coques minces diamagnétiques ou supraconductrice , offrant jusqu'à une réduction de 25 % de la diffusion intégrée en fournissant une perméabilité proche de zéro pour les champs magnétiques statiques. Une deuxième approche , active serait plutôt à utiliser avec des métamatériaux spécifiquement positionnées , et des amplificateurs alimentés. Les dessins de camouflage actuels ont une contrainte fondamentale sur la dispersion de la fréquence de leurs composants passifs ( décrit par le théorème de réactance Foster ) dans laquelle l'impédance des surfaces passives croit toujours avec la fréquence , ce qui entraîne des bandes passantes étroites de masquage et une dispersion globale accrue . En incluant les amplificateurs opérationnels dans des positions spécifiques le long de la surface à camoufler , l'équipe estime qu'il devrait être possible de briser cette limite , la création d' une impédance de surface qui diminue avec la fréquence, permettant de masquer sur une bande passante beaucoup plus importante.
" Je ne pense pas que ce document pose la bonne question », commente Ulf Leonhardt, un physicien de l'Université de St Andrews au Royaume-Uni , qui a fait valoir que si un masquage parfait peut être physiquement impossible , l'invisibilité imparfaité pourrait être parfaitement suffisante . Dans une cape parfaite hypothétique , la vitesse de la lumière devrait être infinie sur toutes les fréquences pour créer l'effet que la lumière s'ést éteinte autour de l'objet masqué dans le temps qu'il aurait fallu pour passer au travers. Dans une cape imparfaite, la lumière prendrait un peu plus de temps pour traverser la matière sous cape que celle d’ une quantité équivalente de l'espace vide. Mais ,ainsi que Leonhardt le propose , seulement un matériel très sensible serait en mesure de le détecter. " Dans une analyse de diffusion de lumière , comme celle de la présente étude, " a t-il ajouté , «la différence entre la propagation en espace libre et la propagation avec l'appareil doit être considérée.
La recherche est publiée dans Physical Review X.
À propos de l'auteur :Ian Randall est un écrivain de science basée en Nouvelle-Zélande
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