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La nouvelle cape d’invisibilité combine métamatériaux et électronique sophistiquée pour être plus fine, plus légère et plus invisible – High-teK.ca

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Un chercheur de l’Université du Texas à Austin a conçu une cape d’invisibilité qui pourrait fonctionner sur une large gamme de fréquences, y compris la lumière visible et les micro-ondes. Il s’agit d’une mise à niveau significative par rapport aux capes d’invisibilité actuelles qui ne masquent qu’une fréquence très spécifique – disons, quelques hertz dans la bande des micro-ondes – et, plus important encore, fabriquent réellement des objets masqués. Suite visible à d’autres fréquences. La cape UT Austin atteindrait cet objectif en étant active et alimentée électriquement, plutôt que muette et passive comme les capes d’invisibilité existantes.

Métamatériau de résonateur à anneau fendu

Voici à quoi ressemble un métamatériau

Comme vous le savez probablement, ces dernières années ont vu beaucoup de recherches sur les capes d’invisibilité. Ces capes sont principalement basées sur des métamatériaux – des matériaux spéciaux fabriqués par l’homme qui plient le rayonnement d’une manière qui ne devrait pas être techniquement possible, permettant de dissimuler des dispositifs qui plient le rayonnement autour d’un objet, le cachant de la vue. (Découvrez notre histoire en vedette, Le monde merveilleux des matériaux merveilleux.) Le problème avec ces capes est que les métamatériaux sont réglés sur une fréquence très spécifique – donc, alors que cette fréquence spécifique (disons, une fine bande de micro-ondes) passe autour de l’objet, toutes les autres fréquences se dispersent hors du manteau. Dans une belle tournure d’ironie, la plupart des capes d’invisibilité créent en fait Suite lumière dispersée, faisant ressortir l’objet masqué plus que s’il se tenait simplement là, non masqué.

Selon Andrea Alù de l’UT Austin, il s’agit d’un problème fondamental des capes d’invisibilité passives, et la seule façon de le contourner est d’utiliser des capes fabriquées à partir de matériaux actifs et électriquement actifs. Cela pourrait changer à l’avenir avec des métamatériaux passifs plus avancés, mais pour l’instant, les conceptions actives sont la voie à suivre. Des recherches sur les capes d’invisibilité actives sont actuellement menées par plusieurs groupes, mais aucune n’a encore été construite.

Un graphique montrant l'invisibilité à large bande d'une cape active

Un graphique montrant l’invisibilité à large bande d’une cape active. Notez comment le manteau passif (bleu) est en réalité plus visible qu’un objet non masqué.

La conception proposée par Alù consiste en une base de métamatériau conventionnelle, mais avec des convertisseurs d’impédance négative (NIC) CMOS placés au coin de chaque carré de métamatériau (image du haut). Une carte réseau est un composant électronique intéressant qui ajoute résistance négative à un circuit, en injectant de l’énergie au lieu d’en consommer. Les cartes réseau ne sont pas largement utilisées car nous ne savons pas exactement comment les utiliser. Alù semble proposer qu’en intercalant des cartes réseau (qui doivent être alimentées) avec le métamatériau, plusieurs fréquences peuvent être masquées. Dans l’image ci-dessus, vous pouvez voir une cape de métamatériau standard (bleue), par rapport à la cape de métamatériau et de NIC d’Alù (verte). La cape proposée par Alù est invisible sur une large gamme de fréquences, tandis qu’une cape passive standard n’est invisible que pour une petite plage, et plus visible que les appareils non masqués dans d’autres gammes.

D’après notre propre expérience d’écriture sur les capes d’invisibilité sur High-teK.ca, nous devrions convenir que les conceptions actives ont plus de sens. Là où les capes passives ont toutes été incroyablement volumineuses et pas si efficaces, une cape active peut être plus fine, plus flexible et capable de masquer une gamme de fréquences beaucoup plus large. Étant donné notre maîtrise de CMOSet les choses complètement folles que nous pouvons faire avec les puces informatiques, il semble téméraire de ne pas poursuivre les capes d’invisibilité électroniques actives.

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Avec le recul, c’est peut-être l’approche qui le fou du camouflage canadien utilise pour réaliser sa technologie Quantum Stealth. Mais j’en doute quelque part.

Maintenant lis: La cape d’invisibilité faite de simples miroirs peut arrêter le temps indéfiniment

Documents de recherche: 10.1103/PhysRevX.3.041005 – « Les objets masqués se dispersent-ils vraiment moins ? » [Free PDF] & arXiv:1306.5835 – « Élargir la bande passante des capes de métamatériaux avec des métasurfaces non nourricières »

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