Une réelle avancée concernant une cape d'invisibilité en trois dimensions

Pour la première fois, des scientifiques allemands de l'Institut de technologie de Karlsruhe (Bade-Wurtemberg) et de l'Imperial College de Londres ont réussi à rendre invisible des objets dans les trois dimensions de l'espace dans l'intervalle de longueur d'onde allant de 1,5 à 2,6 micromètres.

L'expérience vient d'être réalisée avec succès sur un petit objet de la taille d'un micromètre. Celui-ci est caché derrière une bosse située dans une plaque de méta-matériau recouverte d'un infime film d'or. Grâce aux propriétés optiques spécifiques du méta-matériau, l'émergence de la bosse n'est pas détectable. L'utilisateur a ainsi l'impression d'observer une plaque uniformément plane, l'objet situé derrière la bosse se retrouve masqué. Le Pr. Martin Wegener et son groupe de travail du centre de recherche de la DFG (Deutsche Forschungsgemeinschaft) pour les nanostructures fonctionnelles (CFN) expliquent que "les résultats constituent un réel progrès. Jusque-là, les capes d'invisibilités à bases de guides d'ondes ne permettaient que de dissimuler des objets dans deux dimensions. Dès que l'observateur s'aventurait dans la troisième dimension, l'objet réapparaissait".


La prouesse a été rendue possible grâce à une méthode en développement depuis de nombreuses années au centre CFN: un ordinateur commande un laser qui façonne un matériau dans de la photo-résine à la manière d'un sculpteur. Les scientifiques arrivent ainsi à créer des structures complexes, appelées méta-matériaux, qui possèdent des propriétés optiques n'existant pas dans la nature. L'utilisation des nanotechnologies au centre CFN permet de créer des structures à base d'entités de taille nanométrique, dont l'indice de réfraction change en permanence. Dans la région de la bosse, l'indice de réfraction influence et dévie tellement les ondes électromagnétiques, que l'utilisateur a l'impression d'observer un signal lumineux uniforme. Le Dr. Nicolas Stenger, co-auteur sur le sujet, explique que "la physique qui se cache derrière est très complexe. Les outils de calculs mathématiques ressemblent à ceux de la théorie de la relativité d'Albert Einstein".

A la suite des mesures effectuées en interne grâce à un microscope optique expérimental, les résultats se sont avérés encore plus probants par rapport aux attentes des scientifiques: l'invisibilité opère dans des longueurs d'onde allant de 1,5 à 2,6 micromètres. Le Pr. Martin Wegener précise que "il ne s'agit pas d'ondes visibles, mais d'ondes proches de l'infrarouge, du type des ondes utilisées pour les télécommunications."

L'équipe indique pouvoir être en principe capable de faire disparaître un humain tout entier, seulement la fabrication du matériau durerait extrêmement longtemps. Le Pr. Martin Wegener tempère la situation en indiquant que "la cape d'invisibilité reste un outil expérimental pour la compréhension des phénomènes optiques. Le but est de donner une impulsion supplémentaire au développement de composants optiques et photoniques complexes".

Les résultats de cette étude ont été publiés dans le magazine spécialisé de renom Science Express Reports.