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Un modèle inédit pour des illusions infrarouges

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Publié le lundi 12 mars 2018 15:16

Afin de modifier et de camoufler la signature infrarouge d’un objet, son rayonnement thermique doit être contrôlé. Or ses propriétés intrinsèques compliquent la manœuvre. Des chercheurs de l’Institut Fresnel, du LMGC, du laboratoire EM2C, de l’IEMN et du LIMMS proposent un modèle où des capes en métamatériaux lèveraient cet obstacle.

Tout corps qui n’est pas gelé au zéro absolu émet un rayonnement thermique, dont la signature spectrale dépend de la température. Cette propriété naturelle d’émission de rayonnement par la matière est, par exemple, utilisée par les systèmes de vision nocturne qui analysent les signatures infrarouges. Si son observation ne pose pas de difficulté, ce rayonnement thermique est soumis à d’importants processus de fluctuation et de dissipation qui complexifient grandement son contrôle.

Le modèle mis au point utilise une cape en métamatériaux, dont la structuration en volume permet de contrôler le rayonnement thermique. Ces travaux visent en particulier à créer des illusions thermiques, c’est-à-dire à faire en sorte qu’un objet donné reproduise à l’identique la signature infrarouge d’un autre objet, en termes de direction, fréquence et polarisation. Par des analyses théoriques, les chercheurs ont réussi à déterminer les propriétés d’anisotropie et d’hétérogénéité de la cape, soulignant ainsi un problème de fabrication à relever pour les métamatériaux. Ces travaux pourraient trouver à terme des applications dans le camouflage, ainsi que dans tous les domaines où l’on souhaiterait contrôler finement les chemins de propagation pris par le rayonnement thermique.

Transformational fluctuation electrodynamics: application to thermal radiation illusion A. Alwakil, M. Zerrad, M. Bellieud, D. Veynante, F. Enguehard, N. Rolland, S. Volz, C. Amra, Optics Express (2017), https://doi.org/10.1364/OE.25.017343

Source : Institut des sciences de l’ingénierie et des systèmes (INSIS) du CNRS