Dose de STEM: La cape d'invisibilité d'Harry
Le pouvoir de l'invisibilité peut ressembler à de la science-fiction, et l'idée peut être tirée par les cheveux, mais bonne nouvelle les Moldus - C'EST POSSIBLE! Tout ce dont nous avons besoin, c'est d'un peu de physique. Qui ne voudrait pas être invisible? Plongeons dans la physique des capes d'invisibilité!
Méthode n° 1
Certains ont peut-être vaguement entendu les mots - RÉFLEXION! RÉFRACTION! INTERFÉRENCE! DIFFRACTION! La plupart d'entre vous savent peut-être déjà ce qu'ils signifient. Mais comment sont-ils liés au pouvoir de l'invisibilité? Nous devons nous intéresser à la photonique! La photonique est la science de la production, de la détection et de la manipulation de la lumière; les phénomènes mentionnés ci-dessus relèvent tous de la photonique.
Voici la méthode n°1 pour devenir invisible: manipuler la lumière à l'aide de métamatériaux. Qu'est-ce que les métamatériaux? Hermione a déjà la réponse.
Les métamatériaux, en général, sont des matériaux conçus de telle manière qu'ils contiennent certaines propriétés que l'on ne trouve pas dans les matériaux naturels. Nous reviendrons plus tard sur le contexte de l'utilisation des métamatériaux pour l'occultation. Tout d'abord, nous devons comprendre comment rendre une cape invisible. Imaginons que nous ayons une feuille transparente qui fasse office d'occultation; cela fonctionnerait-il? Malheureusement, non - nous ne pouvons pas la rendre invisible par elle-même, car la lumière peut la traverser et rebondir sur notre corps, nous rendant ainsi visibles. Cependant, nous pouvons manipuler la lumière pour qu'elle passe à travers le tissu, c'est-à-dire la plier autour du tissu inchangé. C'est là que les métamatériaux entrent en jeu.
Les métamatériaux sont capables de courber le rayonnement électromagnétique de fréquences et de longueurs d'onde particulières. Nous savons tous que la lumière est une onde électromagnétique, et ce résultat a été découvert par James Clerk Maxwell.
Alors que les matériaux naturels n'affectent que la partie électrique de l'onde, les métamatériaux affectent également la partie magnétique, ce qui entraîne la courbure. L'autre aspect intéressant de ces métamatériaux est qu'ils ont un indice de réfraction négatif pour les ondes électromagnétiques d'une fréquence particulière. Les métamatériaux contiennent des résonateurs à anneau divisé, qui produisent cet indice de réfraction négatif. Jusqu'à présent, les scientifiques n'ont créé que des métamatériaux constitués de polymères spéciaux et de minuscules bobines de fil contenant une structure en treillis dont les espaces sont inférieurs à la longueur d'onde de la lumière que l'on souhaite courber. La tentative la plus récente d'invisibilité a été réalisée par un scientifique japonais. Vous pouvez la lire ici -
Méthode n° 2
Il existe d'autres méthodes permettant de rendre un objet invisible. L'autre méthode consiste à fabriquer votre manteau à partir de NTC multi-parois. Les NTC ou nanotubes de carbone sont un allotrope ou une forme de carbone. Cette méthode fonctionne sur le principe de la déviation photothermique, le même principe qui s'applique aux mirages que nous voyons dans les déserts et même sur les routes.
Des chercheurs de l'Université du Texas et du Dallas Nanotech Institute (2011) ont réussi à rendre un objet invisible grâce à cette méthode. Ils ont utilisé des feuilles de CNT qui sont de bons conducteurs de chaleur, donc idéales pour créer des mirages. Pour créer l'effet, ils ont chauffé les feuilles à l'aide d'électricité, ce qui a fait dévier la lumière, créant ainsi l'effet d'invisibilité.
Il existe une autre méthode pour rendre un objet invisible, mais on ne peut pas la porter : les lentilles. C'est à vous de faire vos propres recherches.
Félicitations! Vous êtes un maître de l'invisibilité!
Translated to French by Samantha Donato
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