Salut
La mise au point de matériaux qui peuvent inverser le sens naturel de propagation de la lumière visible va permettre la création de dispositifs optiques d’une précision inégalée, de nanocircuits pour ordinateur et …pourrait même livrer le secret de l’invisibilité.
Deux avancées dans le développement de nouveaux matériaux dotés de propriétés inconnues dans la nature ont été présentées cette semaine dans les prestigieuses revues Science et Nature. Les deux articles sont l’œuvre de la même équipe de l'Université de Californie à Berkeley et présentent deux structures différentes.
Point commun entre les deux objets mis au point : ils ont la propriété de courber les ondes électromagnétiques dans un sens différent de celui observé dans la nature, ce sont des « métamatériaux ». Ce nouveau champ de recherche à très vite était investi par les scientifiques mais également par les médias car les métamatériaux laissent entrevoir une extraordinaire possibilité : l’invisibilité.
Il n’est pas question ici de rendre « transparent » la matière ou un être vivant comme le fameux homme invisible de H.G. Wells mais bien de le soustraire au regard des observateurs. Comment ? Un objet n’est visible que parce qu’il réfléchit (ou émet pour certains) de la lumière. L’idée des scientifiques est donc de créer une structure capable de dévier les rayons lumineux pour les faire contourner un objet et reprendre ensuite leur trajectoire initiale, comme le ferait l’eau d’une rivière autour d’un rocher. La lumière n’étant du coup ni réfléchie ni bloquée, l’objet deviendrait alors invisible.
Fin 2006, une équipe de l’Université de Duke avait déjà réussi à rendre invisible un objet…aux microondes (dont la longueur d’onde varie d’un millimètre à 30 cm). Mais pour réussir la même chose dans le domaine du visible, il fallait créer un matériau dont la structure fine soit plus petite que la longueur d’onde de la lumière visible (soit entre 400 et 700 nanomètres). C’est ce qu’ont fait les chercheurs de Berkeley, en utilisant les nanotechnologies.
En fait, le nanotapis de fils d'argent et le nanofilet de pêche métallique qu’ils ont fabriqué font bien plus que courber la lumière (en réalité de l’infrarouge), ils la tordent dans l’autre sens !! Ce phénomène, qui porte le nom de « réfraction négative » est totalement inconnu dans la nature. Et heureusement ! Car il engendre des effets optiques très particuliers. Par exemple, un poisson dans un bocal apparait normalement légèrement en avant de sa position réelle. Plongé dans une eau à réfraction négative il aurait l’air de flotter au-dessus de l’eau !!
Cette propriété, rend possible de nombreuses innovations. Moins médiatique que l’invisibilité mais certainement plus utile à la science, la plus attendue des scientifiques est sans doute la mise au point d’une superlentille permettant d’obtenir une image parfaite affranchie des limites optiques traditionnelles, à savoir la limite de Rayleigh qui n’autorise pas l’observation de détails inférieurs à la longueur d’onde de la lumière. Quand à rendre invisible des objets, si un premier est franchi aujourd’hui, la maitrise de la lumière à l’intérieur des métamatériaux n’est pas encore assez suffisante pour pouvoir espérer un résultat immédiat et spectaculaire. Déçus ? Alors juste pour se consoler, il faut savoir que cette superlentille pourrait aussi servir à atteindre un autre Graal de la physique : la lévitation.
source http://tempsreel.nouvelobs.com/actualites/sciences/
Ven 15 Aoû - 8:30
