Dispositif de dissimulation - Cloaking device

Simulation du fonctionnement d'un dispositif de dissimulation. Dispositif de dissimulation inactif : la lumière est réfléchie et absorbée par l'objet, ce qui le rend visible

Simulation du fonctionnement d'un dispositif de dissimulation. Dispositif de dissimulation actif : la lumière est déviée autour de l'objet, le rendant invisible

Un dispositif de dissimulation est une technologie furtive hypothétique ou fictive qui peut rendre des objets, tels que des vaisseaux spatiaux ou des individus, partiellement ou totalement invisibles pour certaines parties du spectre électromagnétique (EM) . Cependant, sur l'ensemble du spectre, un objet masqué se disperse plus qu'un objet non masqué.

Des dispositifs de dissimulation fictifs ont été utilisés comme dispositifs d'intrigue dans divers médias pendant de nombreuses années.

Les développements de la recherche scientifique montrent que les dispositifs d'occultation du monde réel peuvent masquer des objets d'au moins une longueur d' onde d'émissions électromagnétiques. Les scientifiques utilisent déjà des matériaux artificiels appelés métamatériaux pour courber la lumière autour d'un objet.

Origines conceptuelles

Star Trek scénariste Paul Schneider , inspiré en partie par le film 1958 Run Silent Run Deep , et en partie par l'ennemi ci - dessous , qui avait été publié en 1957, imaginé cloaking comme analogique Voyage spatial d'un sous - marin engloutissement, et employa dans l'épisode de1966 de Star Trek " Balance of Terror ", dans lequel il a introduit l'espèce Romulien . (Il a également prédit, dans le même épisode, que l'invisibilité, "la courbure sélective de la lumière" comme décrit ci-dessus, aurait une énorme exigence de puissance.) Un autrescénariste de Star Trek , DC Fontana , a inventé le terme "dispositif de dissimulation" pour l'épisode de 1968. " The Enterprise Incident ", qui mettait également en vedette des Romuliens.

Star Trek a imposé une limite à l'utilisation de cet appareil : pour tirer sur un autre vaisseau, un vaisseau spatial masqué doit se "découvrir".

Les écrivains et les concepteurs de jeux ont depuis incorporé des dispositifs de dissimulation dans de nombreux autres récits de science-fiction, notamment Doctor Who , Star Wars et Stargate .

Expérimentation scientifique

Un dispositif de dissimulation opérationnel et non fictif peut être une extension des technologies de base utilisées par les avions furtifs, telles que la peinture sombre absorbant les radars, le camouflage optique, le refroidissement de la surface extérieure pour minimiser les émissions électromagnétiques (généralement infrarouge ) ou d'autres techniques pour minimiser d'autres émissions EM et de minimiser les émissions de particules de l'objet. L'utilisation de certains dispositifs pour brouiller et confondre les dispositifs de télédétection aiderait grandement dans ce processus, mais est plus correctement appelée « camouflage actif ». Alternativement, les métamatériaux offrent la possibilité théorique de faire passer librement le rayonnement électromagnétique autour de l'objet « voilé ».

Recherche sur les métamatériaux

Les métamatériaux optiques ont figuré dans plusieurs propositions de schémas d'invisibilité. Les « métamatériaux » font référence aux matériaux qui doivent leurs propriétés réfractives à la façon dont ils sont structurés, plutôt qu'aux substances qui les composent. En utilisant l' optique de transformation, il est possible de concevoir les paramètres optiques d'une « cape » de sorte qu'elle guide la lumière autour d'une région, la rendant invisible sur une certaine bande de longueurs d'onde.

Ces paramètres optiques spatialement variables ne correspondent à aucun matériau naturel, mais peuvent être mis en œuvre à l'aide de métamatériaux . Il existe plusieurs théories du camouflage , donnant lieu à différents types d'invisibilité. En 2014, les scientifiques ont démontré de bonnes performances de dissimulation dans l'eau trouble, démontrant qu'un objet enveloppé de brouillard peut disparaître complètement lorsqu'il est correctement recouvert de métamatériau. Cela est dû à la diffusion aléatoire de la lumière, telle que celle qui se produit dans les nuages, le brouillard, le lait, le verre dépoli, etc., combinée aux propriétés du revêtement en métamatériau. Lorsque la lumière est diffusée, une fine couche de métamatériau autour d'un objet peut le rendre essentiellement invisible dans diverses conditions d'éclairage.

Camouflage actif

Un manteau utilisant le camouflage optique par Susumu Tachi. À gauche : Le manteau vu sans appareil spécial. À droite : le même manteau vu sur le projecteur à demi-miroir faisant partie de la technologie de projection rétro-réfléchissante.

Le camouflage actif (ou camouflage adaptatif ) est un groupe detechnologiesde camouflage qui permettrait à un objet (généralement de nature militaire) de se fondre dans son environnement en utilisant des panneaux ou des revêtements capables de changer de couleur ou de luminosité. Le camouflage actif peut être considéré comme ayant le potentiel de devenir la perfection de l'art de camoufler des objets à partir de la détection visuelle.

Le camouflage optique est une sorte de camouflage actif dans lequel on porte un tissu sur lequel est projetée une image de la scène directement derrière le porteur, de sorte que le porteur semble invisible. L'inconvénient de ce système est que, lorsque le porteur masqué se déplace, une distorsion visible est souvent générée lorsque le « tissu » rattrape le mouvement de l'objet. Le concept n'existe pour l'instant qu'en théorie et dans des prototypes de preuve de concept, bien que de nombreux experts le considèrent techniquement réalisable.

Il a été rapporté que l' armée britannique a testé un char invisible.

Furtivité plasma

Le plasma à certaines plages de densité absorbe certaines bandes passantes d'ondes à large bande, rendant potentiellement un objet invisible. Cependant, générer du plasma dans l'air est trop coûteux et une alternative réalisable consiste à générer du plasma entre des membranes minces. Le Centre d'information technique de la Défense poursuit également les recherches sur les technologies de réduction des plasmas RCS . Un dispositif de masquage au plasma a été breveté en 1991.

Métaécran

Un prototype de Metascreen est un dispositif de dissimulation revendiqué, qui n'a que quelques micromètres d' épaisseur et peut, dans une certaine mesure, cacher des objets 3D aux micro-ondes dans leur environnement naturel, dans leurs positions naturelles, dans toutes les directions et de toutes les positions de l'observateur. Il a été préparé à l' Université du Texas, Austin par le professeur Andrea Alù .

Le métaécran consistait en un film de polycarbonate de 66 micromètres d'épaisseur supportant un arrangement de bandes de cuivre de 20 micromètres d'épaisseur qui ressemblaient à un filet de pêche . Dans l'expérience, lorsque le méta-écran a été touché par des micro-ondes de 3,6 GHz, il a réémis des micro-ondes de la même fréquence qui étaient déphasées, annulant ainsi les réflexions de l'objet caché. L'appareil n'a annulé la diffusion des micro-ondes que dans le premier ordre. Les mêmes chercheurs ont publié un article sur le « cloaking plasmonique » l'année précédente.

Dispositif de camouflage Howell/Choi

Le professeur de physique de l'Université de Rochester, John Howell, et l'étudiant diplômé Joseph Choi ont annoncé un dispositif de dissimulation évolutif qui utilise des lentilles optiques communes pour obtenir une dissimulation de la lumière visible à l'échelle macroscopique, connue sous le nom de « Rochester Cloak ». Le dispositif se compose d'une série de quatre lentilles qui dirigent les rayons lumineux autour d'objets qui autrement obstrueraient le chemin optique .

Le camouflage en mécanique

Les concepts de dissimulation ne se limitent pas à l'optique mais peuvent également être transférés à d'autres domaines de la physique. Par exemple, il était possible de masquer l'acoustique pour certaines fréquences ainsi que le toucher en mécanique. Cela rend un objet "invisible" au son ou même le cache du toucher.

Voir également

• Invisibilité
• Cape d'invisibilité
• Métamatériau
• Expérience de Philadelphie
• La technologie dans Star Trek

Les références

Liens externes

• Université du Texas à Austin, Cockrell School of Engineering , Chercheurs de l'UT Austin Create an Ultrathin Invisibility Cloak , 26 mars 2013.
• New Journal of Physics , "Demonstration of an ultralow profile cloak for scattering suppression of a finie-length rod in free space", par JC Soric, PY Chen, A Kerkhoff, D Rainwater, K Melin et Andrea Alù, mars 2013.
• New Journal of Physics , "Experimental verification of three-dimensional plasmonic cloaking in free-space", par D Rainwater, A Kerkhoff, K Melin, JC Soric, G Moreno et Andrea Alù, janvier 2012.
• Physical Review X , "Do Cloaked Objects Really Scatter Less", par Francesco Monticone et Andrea Alù, octobre 2013.