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Bon, puisque nous sommes dans une thématique « radar », continuons, avec une nouvelle technologie assez ébouriffante. Un nouveau concept vient en effet d’être développé par les chercheurs de l’université de l’Iowa. Il s’agit d’une « méta-peau » (meta-skin, dans le texte), pouvant camoufler un objet vis-à-vis d’un radar.

Vous vous souvenez peut-être de mon article sur la cape d’invisibilité à base de métasurface diélectrique. Ici, le principe est différent, et consiste à utiliser des métamatériaux polymères à base de métal liquide (oui, je sais, ça se complique). Explication.

Pourquoi ce jargon de métamatériau ? Le terme désigne en fait un matériau composite artificiel qui présente des propriétés électromagnétiques qu’on ne retrouve pas dans un matériau naturel. En l’occurrence, il s’agit d’un matériau composite « métal liquide» capable de modifier la propagation des ondes électromagnétiques.

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L’idée consiste à incorporer des résonateurs électriques, en gros des anneaux emplis d’un alliage métallique appelé le galinstan, entre deux fines couches de silicone. Le galinstan est un alliage de gallium, d’indium et d’étain qui possède la propriété d’être liquide à température ambiante, avec une température de fusion de -19°C, et qui n’est pas toxique, à la différence d’autres métaux possédant les mêmes propriétés, comme le mercure. D’ailleurs, le galinstan est commercialement utilisé pour remplacer le mercure des thermomètres.

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En l’occurrence, il emplit des anneaux d’un diamètre de 2.5mm, d’une épaisseur de 0.5mm, qui jouent le rôle de résonateurs capables de piéger les ondes électromagnétiques radar. Là où l’idée est encore plus innovante, c’est qu’en étirant la « peau » de silicone, on modifie la taille des anneaux en métal liquide, et donc la fréquence qui doit être piégée.

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Et cela fonctionne : une fois un objet revêtu de cette « cape », 75% des ondes radar qu’il reçoit (entre 8 et 10 GHz) sont absorbées, quelle que soit leur incidence ou l’angle d’observation.

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Pas d’information pour l’instant sur la taille maximale de la « cape » et son coût de production, même si les auteurs considèrent visiblement pouvoir revêtir un avion ou un drone d’une telle « peau ».

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Mais il y a plus fort : en réduisant la taille des résonateurs, et en utilisant des technologies de nanofabrication, on pourrait piéger d’autres ondes…et notamment les ondes correspondant à la lumière visible. Une autre voie qui pourrait mener à la cape d’invisibilité déjà envisagée par les chercheurs de l’université de Californie à San Diego. Celle-ci reposait sur l’utilisation d’une structure de Teflon incorporant des micro-particules de céramique, mais qui avait l’inconvénient de nécessiter que l’observateur se trouve en face de l’objet, avec une lumière d’une incidence fixée. Une limitation que l’équipe des Pr Liang Dong et Jiming Song semblent avoir surpassée.

En tout cas, si le système fonctionne pour des ondes de 8 à 10GHz aujourd’hui, cela pourrait trouver une nouvelle application…car ce sont les longueurs d’onde des radars routiers aux Etats-Unis ! Mais je n’ai rien dit…

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On se souvient de la spéculation autour de quelques images et vidéo floues (c’est fou comme les vidéos présentant des concepts avancés ont tendance à être floues et de mauvaise qualité – tant qu’à parler de High-Tech, autant investir dans un bon caméscope…), comme celle-ci montrant prétendument un « soldat invisible » monter dans un char en Irak. Mouais.

L’information de ce jour est plus qualifiée : il s’agit d’une équipe de recherche académique à l’université de Californie à San Diego travaillant sur le concept de « cape d’invisibilité ». Ou plus exactement, de « cape à base de métasurface diélectrique » (sic). Et leurs travaux ont attiré l’attention du Pentagone.

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En 2006, des chercheurs de l’université de Duke avaient démontré qu’il était possible de modifier des ondes électromagnétiques en les absorbant et en les redirigeant. Bien qu’il ne s’agisse pas de longueurs d’ondes visibles, les chercheurs avaient rendu, en deux dimensions, un objet presque invisible aux micro-ondes (voir ci-dessous). Le souci : le matériau utilisé devait être à peu près 10 fois plus épais que la longueur d’onde visée.

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Aujourd’hui, Boubacar Kante et son équipe de l’université de San Diego ont annoncé qu’ils avaient mis au point un matériau ultra-fin, permettant de réaliser une « cape » de Teflon incorporant des micro-particules de céramique. Le résultat : pour dévier une longueur d’onde de 3cm (un radar naval, par exemple), la « cape » ne doit plus être épaisse que de 3mm. Pour une longueur d’onde de 500 nanomètres (lumière visible), l’épaisseur du matériau doit être de quelques dizaines de nanomètres. Autre avantage : les particules de métal auparavant utilisées avaient tendance à absorber les longueurs d’ondes visibles, rendant l’objet recouvert plus sombre – ce défaut n’existe plus avec les microparticules de céramique.

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Outre l’épaisseur, les limitations du concept étaient connues. Kante et son équipe prétendent aujourd’hui y répondre pour certaines :

  • Limitation angulaire : les ondes doivent être déviées par rapport à un observateur en face de l’objet, et la lumière arrivant à un angle de 45 degrés avec une tolérance angulaire de 6 degrés – l’équipe annonce tester d’autres solutions pour accroitre cette tolérance
  • Limitation du camouflage : on ne peut à la fois camoufler aux ondes radar et dans le visible. Pour le coup, cette limitation demeure vraie.

Mais la plus importante limitation, c’est que l’objet, camouflé ou non, continue à cacher ce qui se trouve derrière lui. Le concept est donc pour l’instant réservé aux milieux simples : camoufler un drone en appliquant le matériau sur sa surface ventrale, par exemple. Et par beau temps…

En revanche, la production du matériau ne semble pas poser de difficulté majeure, en termes d’échelle, de délais ou de coûts.

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Petit détail amusant : le Pr Boubacar Kante, bien que travaillant aux Etats-Unis… est français et a reçu son doctorat à l’université d’Orsay. A suivre donc: le déploiement opérationnel de telles solutions (limitées dans un premier temps) est envisagé dans une période de 5 à 10 ans.