https://frosthead.com

Cinq façons dont la science peut rendre quelque chose d'invisible

Dans notre dernier numéro, nous avons examiné le concept d'invisibilité sous toutes ses formes: un artiste qui se camoufle en tant que déclaration politique, le parasite invisible du paludisme et les personnes qui voient des codes cryptés masquer des informations vitales partout où elles se présentent. Nous passons maintenant aux nombreuses façons dont les scientifiques et les ingénieurs dissimulent littéralement des objets, des sons et même des moments en utilisant une technologie de pointe. Ces dispositifs de camouflage ne trompent pas nos yeux; ils trompent les capteurs mécaniques qui détectent différentes formes d'énergie, des ondes lumineuses au rayonnement magnétique.

1. Certains l'aiment cool

Ce n'est pas facile de cacher un tank, même la nuit. Une caméra infrarouge détecte facilement la chaleur de l'échappement du moteur ou le soulèvement de l'armure après une journée passée au soleil. La société britannique de défense BAE a mis au point un système utilisant des milliers de panneaux métalliques hexagonaux, chacun de quelques centimètres de diamètre, pour recouvrir un véhicule et le rendre invisible aux capteurs infrarouges (voir ci-dessus). Des caméras thermiques embarquées détectent la température de fond et les panneaux, qui peuvent être chauffés ou refroidis rapidement, sont programmés pour l'imiter en permanence. Les panneaux peuvent même être configurés pour ressembler à un véhicule plus inoffensif, comme une voiture. Ils pourraient être prêts pour la production commerciale dès 2013.

2. Magnétisme personnel

En mars dernier, des ingénieurs espagnols et slovaques ont récupéré des matériaux disponibles dans le commerce et ont réalisé quelque chose d'extraordinaire. Mettez un objet en métal dans leur petit conteneur cylindrique et il ne sera pas détecté par les systèmes de sécurité des aéroports ou les appareils IRM. La cartouche est composée de deux couches concentriques: un matériau supraconducteur interne qui repousse les champs magnétiques et un matériau externe qui les attire. Lorsqu'ils sont combinés, ils rendent l'invention (et son contenu) invisible aux détecteurs de métaux et autres machines qui font appel au magnétisme. Le dispositif peut un jour être utile aux patients médicaux porteurs de stimulateurs cardiaques, en leur permettant de subir des examens à l'aide d'appareils IRM sans altérer l'image.

manteau d'invisibilité magnétique La «couche d'invisibilité magnétique» combine un revêtement interne qui repousse le champ magnétique et une couche externe qui l'attire. (Image via J. Pact-Camos, C. Navau et A. Sanchez)

3. Un vœu de silence

La prochaine fois que vous serez agacé par un bébé qui pleure ou par une télévision assourdissante, faites confiance à un nouvel appareil mis au point par l'institut de technologie de Karlsruhe en Allemagne. C'est l'équivalent auditif d'une cape d'invisibilité: les ondes sonores sont incapables d'entrer ou de sortir de l'extérieur du disque high-tech. La plaque est composée de matériaux micro-structurés qui accélèrent les ondes sonores autour du périmètre. Ainsi, pour un auditeur, ils arrivent de l'autre côté, comme s'ils passaient simplement à travers, sans interagir avec l'intérieur. Un jour, les principes utilisés dans le dispositif de validation de principe pourraient être utilisés pour réduire au silence une source particulière de pollution sonore - ou créer un petit refuge de calme dans un monde bruyant.

4. Fabrication d'un mirage

Vous descendez une autoroute ensoleillée et, au loin, vous apercevez une piscine scintillante, un mirage. Des chercheurs de l'Université du Texas à Dallas ont exploité cet effet pour faire disparaître des objets sous l'eau. Les mirages se produisent lorsqu'un grand changement de température sur une petite distance plie les rayons lumineux dirigés vers le sol, les faisant se diriger horizontalement vers vos yeux. (Ainsi, une tache de ciel bleu est déviée de manière à apparaître directement devant vous, ressemblant à une flaque d’eau.) Les scientifiques ont créé leur mirage en chauffant un rideau transparent d’une molécule d’épaisseur, constitué de nanotubes de carbone, à peu près 4000 degrés Fahrenheit dans une piscine d'eau. Un objet caché derrière le rideau apparaît aux observateurs comme simplement plus d’eau. Le concept pourrait théoriquement être utilisé pour recouvrir des sous-marins, voire même conduire à des dispositifs similaires fonctionnant au-dessus de l'eau.

5. Une ride dans le temps

Lorsque nous «voyons» le monde qui nous entoure, nous voyons en réalité la lumière se refléter sur des objets. Et, puisque cette lumière se déplace vers nos yeux à près de 300 000 km / s, nous percevons les événements comme se produisant instantanément. Mais comment percevrions-nous les événements si nous pouvions modifier la vitesse de la lumière? Une équipe de chercheurs de l’Université Cornell a parfaitement réussi cet objectif. Plus tôt cette année, ils ont publié les résultats d’une expérience utilisant une lentille à «temps partiel». Lorsque la lumière traverse la lentille, les longueurs d'onde basses fréquences situées à l'extrémité «rouge» du spectre ralentissent, tandis que les longueurs d'onde hautes fréquences situées à l'extrémité «bleue» du spectre s'accélèrent. Cela crée un bref intervalle ou «trou temporel». Ensuite, les longueurs d’ondes de la lumière sont recousues, de sorte que, pour un observateur, le faisceau semble être continu - et tout événement survenu pendant le bref intervalle, à peine 40 trillions de une seconde longue, était effectivement invisible. Les chercheurs disent que les applications pratiques incluent la possibilité d'insérer des données dans des flux de données continus sur fibre optique sans provoquer d'interruptions.

Cinq façons dont la science peut rendre quelque chose d'invisible