Les méta-matériaux
Les méta-matériaux, qu’est-ce que c’est ?
En physique et en électromagnétisme, le terme méta-matériaux désigne un matériau composite artificiel qui présente des propriétés électromagnétiques qu'on ne retrouve pas dans un matériau naturel.
Les méta-matériaux ont plusieurs utilisations possibles selon leurs caractéristiques :
- Obtenir des « supers lentilles » à la résolution théoriquement infinie
- Fabriquer des pièges à lumière ou électromagnétiques
- Réaliser des digues flottantes dont le but ne serait plus de briser les vagues mais de les faire contourner l'endroit à protéger
- Interagir avec les ondes sismiques
- Créer des dispositifs d'invisibilité
Dans le cadre de notre TPE nous nous intéresserons à ces derniers.
Source : metamateriau-utilite.tpe.overblog.com
Source : veille.tn
Exemples de méta-matériaux selon différents motifs
Comment fonctionnent-ils ?
En théorie, la lumière « coulerait » le long de l'objet protégé par le méta-matériau et épouserait ses formes comme de l'eau autour d'un rocher, pour ensuite reprendre son courant « normal ». Ainsi, non atteint par la lumière, l'objet deviendrait invisible. Ces méta-matériaux sont composés de plusieurs couches d'une matrice en fibre de verre, empilées les unes sur les autres, entre lesquelles sont insérés des anneaux métalliques.
Schéma de l’action des méta-matériaux semblable à la déviation de l'eau
Source : physique.unice.fr
Soumis à de la lumière, les méta-matériaux peuvent modifier la course des rayons lumineux grâce à un indice de réfraction négatif. Néanmoins, ces systèmes ne pourraient dissimuler des objets qu'aux longueurs d'ondes correspondant à la taille des composants des méta-matériaux. Aussi, pour concevoir une cape fonctionnant dans le champ visible, il conviendrait de la « tisser » aux échelles de l’ordre du micro et nanomètre avec ces méta-matériaux.
Photos d’une paille
- sans méta-matériau (a),
- avec un liquide « normal » (b),
- dans un méta-matériau liquide (c)
Source : dw110.fr.gd
Nous pourrons bientôt rendre une couleur invisible...
Grâce à ces matériaux artificiels, on pourrait rendre invisible tout objet si on arrivait à en créer un capable de dévier les rayons lumineux de 400 à 800 nm, soit les rayons de lumières visibles pour l'homme. Des chercheurs ont déjà fabriqué un méta-matériau permettant de rendre invisible une certaine fréquence d’infrarouges. Ainsi nous pourrons bientôt rendre invisible la couleur rouge… Il existe déjà des procédés pour faire disparaitre des couleurs : mettre de la Bétadine dans de l’Aloé véra liquide. La couleur « orange » de l’oxydant de la Bétadine disparait suite à la réaction avec l’antioxydant de l’Aloé véra.
Nous avons pu réaliser cette expérience chez nous en suivant les étapes de cette vidéo, et en se procurant de la pulpe d’Aloé véra.
