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La cape d’invisibilité en téflon peut être créée en seulement 15 minutes – High-teK.ca

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Des chercheurs chinois ont réussi à utiliser une approche très novatrice pour fabriquer une cape d’invisibilité à base de téflon en seulement 15 minutes. Le processus, appelé optimisation de la topologie, utilise un logiciel informatique pour concevoir de manière algorithmique et automatique un matériau doté de qualités spécifiques, comme une cape d’invisibilité. La conception, une fois les qualités souhaitées atteintes, est ensuite produite à l’aide d’une imprimante 3D ou d’un dispositif de fabrication similaire contrôlé par ordinateur.

Pour créer une cape, Lu Lan et ses collègues chercheurs de l’Université du Zhejiang en Chine ont commencé avec un modèle informatique d’un objet solide entouré d’une sorte de matériau. Le modèle simule la façon dont le matériau plie et déforme le rayonnement électromagnétique (lumière, micro-ondes, etc.) autour de l’objet. En utilisant une sorte d’algorithme (éventuellement génétique), le logiciel modifie ensuite lentement la forme et la conception du matériau pour atteindre un certain objectif final. Dans ce cas, comme l’objectif final est l’invisibilité, le modèle informatique tente de créer un matériau capable d’entourer un objet tout en provoquant le moins de distorsion possible.

Cape d'invisibilité en téflon

La cape d’invisibilité en téflon (à gauche). A et B sont la signature électromagnétique sans le manteau ; C et D sont avec.

Historiquement, les capes d’invisibilité ont généralement été fabriquées à partir de métamatériaux – des matériaux artificiels qui ont des propriétés étranges et farfelues que l’on ne trouve pas dans la nature. Les métamatériaux peuvent avoir un indice de réfraction négatif, permettant des matériaux qui peuvent plier la lumière autour d’un objet sans distorsion. Le problème est qu’il est difficile et long (et donc coûteux) de créer un manteau à partir de métamatériaux – c’est pourquoi les chercheurs étudient des solutions alternatives, telles que miroirs simples ou téflon.

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Machine de gravure CNC Jingdiao

Le téflon, également connu sous son nom générique de polytétrafluoroéthylène (PTFE), est couramment utilisé comme revêtement antiadhésif sur les poêles à frire et autres objets, mais en ce qui concerne les chercheurs chinois, il s’agit simplement d’un polymère robuste qui peut facilement être gravé sur les spécifications dictées par l’optimisation topologique. Une fois que le modèle informatique a terminé son optimisation, la topologie calculée est envoyée à une machine de gravure CNC Jingdiao (photo de droite), qui façonne le téflon dans la forme et le motif exacts requis.

Selon Examen de la technologie, c’est la première fois que l’optimisation topologique – qui est un domaine assez mature de l’informatique et de la physique appliquée – se manifeste dans le domaine physique. Il n’a fallu que 15 minutes à la machine CNC pour créer également le manteau en téflon.

La cape finie, qui ressemble à une paupière, recouvre avec succès un disque de métal qui a à peu près la taille d’un jeton de poker des micro-ondes. Selon les chercheurs, il devrait également être possible de construire une cape qui fonctionne avec la lumière visible, bien que (pour une raison quelconque) ils ne l’aient pas encore fait. Beaucoup plus de travail devra être fait pour créer des matériaux qui peuvent masquer une large gamme de fréquences sous un large éventail d’angles, mais en général, le concept est solide. La possibilité d’une cape d’invisibilité du monde réel, Harry Potteresque, avance lentement.

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Document de recherche: arXiv:1308.6049 – « Démonstration expérimentale d’une cape électromagnétique unidirectionnelle conçue par optimisation de la topologie »

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