La cape d'invisibilité: un pas de plus vers la réalité
Des chercheurs de l'UE ont créé la première cape d'invisibilité tridimensionnelle et l'ont utilisé pour dissimuler une petite bosse sur une surface dorée. Ces résultats représentent une avancée majeure dans le domaine de l'optique de la transformation, qui a recours à un type spécial de matériaux appelés méta-matériaux, qui peuvent guider et contrôler la lumière d'une manière jusqu'ici inconnue. Des chercheurs de l'institut de technologie de Karlsruhe (KIT) en Allemagne et de l'Imperial College London, au Royaume-Uni, ont expliqué le fonctionnement de leur cape d'invisibilité dans un article publié dans la revue Science. L'UE a fourni son soutien à ces travaux au titre du projet PHOME («Photonic metamaterials») d'une durée de trois ans. Ce dernier est financé à hauteur de 1,43 million d'euros au titre du programme FET (Technologies futures et émergentes) de l'UE, qui fait partie du thème «Technologies de l'information et de la communication» (TIC) du septième programme-cadre (7e PC). Les capes d'invisibilité étaient jusqu'à présent en deux dimensions; aussi, en fonction de l'angle d'observation, l'objet était invisible (si l'on regardait de face) ou visible (de côté). Cette étude est la première à aboutir à la création d'une structure permettant de présenter un objet invisible en trois dimensions. «Les structures d'invisibilité ont toujours fasciné l'humanité, et nous sommes les premiers à montrer que ce qui était possible en deux dimensions l'est désormais en trois dimensions», commente l'auteur de l'article, le Dr Tolga Ergin du KIT, dans une diffusion pour baladeur sur le site web de la revue Science. Cette cape d'invisibilité, dont la structure rappelle des rondins de bois, est formée de nanostructures d'une centaine de nanomètres. Ces «rondins» sont disposés de manière à modifier la propagation de la lumière. L'équipe a utilisé cette structure innovante pour dissimuler une petite bosse sur une surface dorée. «Imaginez un miroir, dot la surface présente une petite bosse», explique le Dr Ergin. Il serait possible de dissimuler un objet sous la bosse, mais cette dernière serait toujours visible car l'image dans le miroir serait déformée. «Nous avons tout simplement placé la structure d'invisibilité sur la bosse pour que le miroir paraisse plat, aussi il est impossible de voir qu'il y a quelque chose sous le miroir.» Selon le Dr Ergin, les chercheurs ont été surpris de constater que la «cape» fonctionnait en trois dimensions. En effet, elle fonctionne dans des longueurs d'ondes allant de 1,2 à 2,75 microns, ce qui se situe dans la gamme de détection infrarouge, au-delà de la gamme visible pour l'homme. Toutefois, le Dr Ergin suppose que l'appareil pourrait également fonctionner sur des longueurs d'ondes plus importantes. À l'avenir, le domaine de l'optique de la transformation pourrait avoir des applications très intéressantes. Par exemple, la longueur d'onde des télécommunications est de 1,55 micron, ce qui se situe bien dans la gamme de cette nouvelle structure. «Nous avons reçu plusieurs propositions dans le domaine de l'optique de la transformation pour différents dispositifs, tels que des super-antennes, qui concentrent la lumière provenant de toutes les directions en un point unique, et bien d'autres encore», commente le Dr Ergin. «Il est donc vraiment difficile de prévoir ce que nous réserve l'avenir, mais ce domaine est très vaste et les possibilités très variées.» Pour l'instant, il conclut: «Cette cape/tapis et autres structures d'invisibilité ne sont qu'une merveilleuse illustration des possibilités de l'optique de la transformation.»
Pays
Allemagne, Royaume-Uni