Des scientifiques dévoilent une technique d'algorithme génétique pour rendre les objets et leurs charges invisibles

• Une nouvelle technique utilise des algorithmes génétiques pour minimiser la diffusion électromagnétique de l'objet en y infusant un chargeur.
• Elle rend à la fois l'objet et le chargeur invisibles.

Grâce aux avancées récentes en ingénierie des matériaux, les scientifiques manifestent un intérêt croissant pour le domaine de l'invisibilité. Bien qu'il existe plusieurs domaines différents où le terme invisibilité apparaît, comme la mécanique quantique, la thermodynamique et l'acoustique, cette étude se concentre sur l'invisibilité électromagnétique dans la gamme optique.

L'étude de l'invisibilité est devenue un problème de la science moderne en 1967, lorsqu'un physicien russe, Victor Veselago, a publié une analyse théorique de matériaux avec permittivité et perméabilité négatives. Depuis, la science des matériaux a connu une avancée rapide.

Dans ce travail, les chercheurs ont utilisé une méthode basée sur le camouflage par chargeur pour démontrer l'invisibilité électromagnétique des objets. Ils n'ont ajouté aucune couche externe, mais ont atteint l'invisibilité depuis l'intérieur du corps de l'objet. La technique apporte plusieurs avantages et ouvre de nouvelles applications en bio-ingénierie et systèmes optiques.

Ce n'est pas comme la cape d'invisibilité de Harry Potter

La Section Efficace de Diffusion (SED) est un concept bien connu pour mesurer la visibilité d'un objet. C'est le rapport entre la puissance incidente totale et la puissance diffusée totale. La plupart des méthodes proposées (pour rendre un objet invisible) reposent sur la diminution de la SED proche de zéro.

Cela signifie que l'objet ne serait pas capable de refléchir de la lumière vers l'observateur ni de diffuser la lumière dans une direction quelconque. Et comme il ne pourrait absorber aucune puissance, il ne formerait pas d'ombre non plus.

Référence : Nature | doi:10.1038/s41598-018-32070-5 | Université d'Estrémadure

L'idée est d'atteindre l'invisibilité par substance(s) de charge plutôt que d'ajouter une couche externe. Cela ne ressemble en rien à la cape d'invisibilité de Harry Potter. Au lieu de cela, la technique est inspirée par un roman de science-fiction de H.G. Wells, L'Homme invisible, dans lequel un scientifique nommé Griffin s'injecte un produit chimique inhabituel et devient invisible.

Crédit image : Ambiaso/Fotocommunity

Les chercheurs ont adopté une technique de camouflage plasmonique qui rend à la fois l'objet et le chargeur invisibles. C'est très différent des autres méthodes car vous faites interagir les objets avec leur environnement sans être gênés par des couches externes.

Plus spécifiquement, la méthode proposée est basée sur l'utilisation d'algorithmes génétiques pour diminuer la diffusion électromagnétique de l'objet en y infusant un chargeur.

Limitations et applications

L'utilisation d'une cape interne plutôt qu'externe est ce qui distingue cette méthode des autres. Cependant, elle s'accompagne d'un revers majeur : vous ne pouvez pas atteindre le même niveau d'invisibilité qu'avec les capes externes.

Elle est valable pour les structures tridimensionnelles, mais seulement pour les objets isotropes. De plus, vous ne pouvez pas l'utiliser sur de grands objets et les bandes passantes obtenues sont encore très petites. Cependant, les auteurs estiment qu'il y a beaucoup de place pour de futures améliorations.

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L'idée d'utiliser des chargeurs pour l'invisibilité ouvre une variété d'applications, allant des utilisations en bio-ingénierie et communications à l'utilisation de matériaux non solides. L'un des exemples les plus courants est son utilisation dans des sondes microscopiques invisibles qui ne perturbent pas l'instrument à mesurer : on peut prévenir les altérations de lecture en utilisant des chargeurs pour atteindre l'invisibilité.