L'Invisibilité |
L'Homme Invisible existe : il est Canadien |
ÇA M'INTÉRESSE N°467 > Janvier > 2020 |
La Cape d'Invisibilité se Dévoile |
LA RECHERCHE HS N°14 > Juillet-Août > 2015 |
La Cape d'Invisibilité Temporelle bientôt une réalité ? |
Des chercheurs américains ont réussi à créer une faille permettant de dissimuler un évènement pendant une infime fraction de seconde.
De nombreuses équipes scientifiques planchent dans le monde sur les moyens de rendre des objets ou encore des évènements parfaitement invisibles.
Et si la cape d'invisibilité d'Harry Potter n'était plus tout à fait de l'ordre de la science-fiction ? Alors que de nombreuses équipes scientifiques rivalisent dans le monde pour tenter de rendre des objets indétectables, des chercheurs américains de l'université de Cornell de New York ont annoncé cette semaine avoir mis au point un système de nature à dissimuler un évènement pendant une toute petite fraction de seconde, de sorte qu'il ne laisse aucune trace dans le futur. Pour ce faire, l'équipe, dirigée par Moti Fridman et financée par le Pentagone, a utilisé les propriétés du spectre lumineux, et notamment la différence de vitesse entre les différentes couleurs qui le composent.
Selon les résultats de leurs travaux publiés dans la revue Nature, l'expérience menée en laboratoire a consisté à créer une sorte de faille temporelle permettant de faire circuler, ni vue ni connue, une décharge laser dans un câble en fibre optique traversé par un rayon lumineux vert. Pour créer une fenêtre de tir d'environ 50 picosecondes (soit 5 centièmes de milliardième de seconde), les scientifiques ont utilisé une lentille divisant le rayon vert d'origine en deux faisceaux lumineux bleu et rouge de vitesses légèrement différentes, un écart qu'ils ont encore accentué en utilisant un autre obstacle transparent. Une fois la décharge laser de quarante picosecondes introduite, un nouvel obstacle transparent permet de rétablir la vitesse des deux faisceaux bleu et rouge, puis une seconde lentille permet de les réunir et de reconstituer le rayon vert unique, comme si, finalement, rien ne s'était passé... La décharge laser est toujours présente, mais rien ne permet d'en deviner l'existence. "Nos résultats représentent un pas significatif vers la réalisation d'une cape spatio-temporelle complète", estime Moti Fridman. Toutefois, pas d'emballement, il ne s'agit que d'un éclair très bref dans de la fibre optique et vous ne pourrez sans doute pas jouer à l'homme invisible avant encore un bon moment. Les chercheurs vont maintenant s'atteler à créer une faille temporelle plus large permettant de dissimuler un évènement d'ampleur plus importante. Mais, dans un premier temps, la prouesse de l'équipe de l'université de Cornell pourrait surtout permettre de sécuriser des transferts de données en les faisant voyager de manière fractionnée dans des fibres optiques. Une méthode qui rendrait leur interception quasi impossible.
LEPOINT.fr > 08 Janvier > 2012 |
L'Invisibilité en Déviant les Rayons Lumineux |
Voici la vraie "cape d'invisibilité" : composé de métamatériaux finement gravés, ce cylindre crée un revétement qui fait disparaître un objet dans les micro-ondes (->).
Echapper au regard des autres ? Platon, déjà, donnait vie à ce fantasme vieux comme l'homme : il prête à une bague, dans La République, le pouvoir de faire disparaître le berger Gygès. Vingt-cinq siècles plus tard, le désir d'invisibilité est toujours aussi fort... mais l'anneau de Gygès a cédé la place à des matériaux composites, et la magie à la science. La preuve : le 29 avril, l'équipe du professeur Xiang zhang, de l'université de Berkeley (États-Unis), publiait l'annonce suivante : "Pour la première fois, nous avons réussi à rendre un objet invisible à des fréquences proches de celles de l'infrarouge. "Pour des yeux sensibles à la lumière infrarouge, l'invisibilité est donc désormais un fait ! L'effet n'est pas perceptible par l'oil humain ? La prouesse n'en est pas moins entière. Car l'infrarouge est très proche de la gamme de fréquences lumineuses à laquelle nous sommes sensibles. Surtout, il y a quelques années encore, rendre un objet invisible, à quelque fréquence que ce soit, semblait complètement hors de portée des scientifiques. Et pour cause : l'invisibilité s'apparentait, de leur point de vue, à la transparence. Si un objet est visible, à nos yeux ou pour un capteur artificiel, c'est qu'il réfléchit la lumière qu'il reçoit. Dans le cas contraire, il est... transparent. Ainsi l'air est-il invisible parce qu'il est transparent à la lumière. Pour rendre un objet invisible, il faut donc le rendre transparent. En théorie, cela se conçoit. En pratique, cela se complique...
Des chercheurs de l'université de Jilin (Chine) ont, par exemple, tenté de rendre transparent un échantillon de sodium, qui renvoie d'ordiriaire un beau gris mat à la lumière du soleil. Ils y sont presque parvenus, même si l'objet est resté légèrement visible. Sauf que l'échantillon a dû subir une pression terrible (2 millions de fois la pression atmosphérique) pour que ses propriétés optiques changent, au point de ne plus réfléchir la lumière ! Un traitement drastique, qui semblait confiner l'invisibilité au seul pouvoir d'anneaux magiques.
INVISIBILITÉ INFRAROUGE
C'est un physicien de l'Imperial College de Londres, John Pendry, qui va dépasser cet impossible, au milieu des années 1990. Plutôt que d'agir sur la matière, il propose de courber la lumière, pour qu'elle contourne les objets qu'elle croise, et reprenne son chemin ensuite. Une drôle d'idée, transformée en expérience en 2006 avec l'aide de David Smith, chercheur à l'université Duke (Etats-Unis), qui s'est de son côté intéressé aux "métamatériaux", des matériaux composites aux propriétés de réfraction différentes des matériaux naturels, nés dans la tête d'un physicien russe dans les années 1960. Pendry et Smith parviennent grâce aux métamatériaux à dévier la lumière et réussissent effectivement à créer un tout premier revêtement d'invisibilité, à des fréquences électromagnétiques très éloignées de celles de la lumière visible. En recouvrant un cylindre en cuivre d'un motif complexe fait d'anneaux et de fils de cuivre gravés sur une fibre de verre, ils le rendent invisible aux micro-ondes qui le rencontrent. Pendry parle alors pour la première fois de "cape d'invisibilité", en référence à un certain Harry Potter. La découverte laisse les physiciens pantois !
Peut-on aller plus loin, et concevoir une cape aux effets perceptibles par l'oil humain ? La prouesse des chercheurs de Berkeley, inventeurs de l'invisibilité infrarouge, semble de bon augure. Mais basculer dans le rouge "tout court" se heurte à un obstacle. Pour qu'une cape de métamatériaux rende un objet invisible, sa gravure doit être 10 fois plus fine que la longueur d'onde pour laquelle on cherche l'invisibilité. En pratique, la cape de Harry potter devrait être composée de motifs de 40 nanomètres. Or, aujourd'hui, personne n'arrive à réaliser cette finesse de gravure sur un support souple. Si les chercheurs de Berkeley ont progressé jusqu'aux confins du rouge, c'est en optant pour un dispositif plan - un "tapis" d'invisibilité - plus aisé à concevoir, mais aussi plus limité à l'usage. Le principe ? Une couche de silicium percée de trous minuscules modifie les propriétés de réflexion de la lumière.
D'ICI À LA FIN DE 2010
Si on cache un objet plan sous ce tapis et qu'on dépose le tout sur un miroir, la lumière se réfléchit sur le tapis comme si elle l'était par le miroir, sans trahir l'épaisseur de l'objet dissimulé. Que manque-t-il aujourd'hui pour que l'invisibilité se manifeste aux yeux humains ? "Pour le tapis, il n'y a plus d'obstacle technique à franchir", annonce carrément Sébastien Guenneau, chercheur à l'institut Fresnel de Marseille. "D'ici à la fin de 2010, on verra probablement des modèles fonctionnant dans le domaine du visible." Pour les capes, en revanche, le défi est plus ardu : "À cause de la gravure, je ne suis pas sûr que l'on arrive un jour à construire une cape fine et souple dans le domaine visible, avoue John Pendry. En revanche, un modèle rigide semble envisageable d'ici à cinq ans. "Avant d'imaginer une application où ne pas être vu n'est pas synonyme de discrétion absolue mais de... protection : "L'invisibilité ne sera pas l'application la plus immédiate. puisque nous avons montré que des ondes électromagnétiques - la lumière visible en fait partie - pouvaient être courbées et dirigées vers certaines zones, les premiers débouchés se feront plus probablement du côté des téléphones portables ou des antennes, pour lesquels on pourra réaliser des 'couloirs' de circulation d'ondes, rendant certaines zones invisibles et donc protégées. "Une vision tout industrielle, qui laisse la cape de Harry potter au vestiaire. Les militaires, pour qui la furtivité n'est pas un luxe, l'en sortiront-ils ? Peut-être... Mais rien ne filtre.
L'invisibilité |
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M.V. - SCIENCE & VIE > Août > 2009 |
Un Méta-matériau Parvient à l'Invisibilité |
Un revêtement en trois dimensions invisible à l'oil : c'est le pas significatif accompli par une équipe californienne de l'université de Berkeley. À la base de l'exploit : un "méta-matériau", un matériau artificiel élaboré spécialement pour présenter des performances optiques inconnues dans la nature.
Le secret de ce méta-matériau tient aux sculptures complexes (ou "motifs") répétées sur sa surface qui ont la propriété, en interagissant avec la lumière, de la "tordre" pour qu'elle contourne les objets, ce qui les rend de facto invisibles.
Toute la difficulté est que ces motifs complexes doivent être d'une taille inférieure à la longueur d'onde de la lumière reçue.
Ce qui, en pratique, impose une finesse de gravure très difficile à réaliser pour les longueurs d'onde de la lumière visible, comprises entre 400 et 700 nanomètres (ultraviolet à infrarouge).
Mission accomplie pour une première équipe, avec des motifs à base de nanofils d'argent pris dans une matrice d'oxyde d'aluminium mesurant 110 nm, et "invisibles" à la longueur d'onde de 660 nm !
B.R. - SCIENCE & VIE > Octobre > 2008 |