En faisant sonner un objet avec un certain matériau élastique, il peut être rendu invisible aux ondes mécaniques, explique l'auteur d'une nouvelle étude. Il est proposé d'étendre le principe aux structures au sol
William J. Parnell de l'Université de Manchester a développé une nouvelle théorie du «manteau d'invisibilité» travaillant dans le domaine des vibrations élastiques.
Dans son article dans Proceedings of the Royal Society A, le Britannique a montré comment faire des vagues se plier en douceur autour d'un objet protégé par des matériaux solides néo-hookéens.
Trois cas de passage d'ondes élastiques dans le modèle informatique de Parnell. Le cercle blanc est la source. Le cercle noir est la cavité protégée. Dans la première version, il est tout simplement trop petit (par rapport à la longueur d'onde) pour créer une distorsion notable dans l'image.
De telles compositions ont une relation non linéaire entre les contraintes mécaniques et la déformation. Parnell a constaté que si une contrainte mécanique préliminaire est créée dans un anneau en élastomère, alors en utilisant un tel système, on peut contrôler arbitrairement la propagation d'ondes élastiques d'un certain type.
En conséquence, il est possible d'obtenir l'effet lorsque de puissantes vibrations mécaniques du milieu (par exemple, le sol) passeront à travers l'objet protégé presque sans distorsion, comme s'il n'existait pas.
La technologie est appelée "Cloaking élastodynamique". Son idée générale ressemble à celle d'un autre groupe de chercheurs européens en 2009.
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Cependant, il y a une différence significative. Dans des travaux antérieurs, les scientifiques ont proposé de créer des anneaux multicouches de métamatériau dans le sol autour des bâtiments.
En combinant des polymères aux propriétés élastiques différentes, il est possible de réaliser la construction d'un objet dont les caractéristiques mécaniques, c'est-à-dire la réaction au passage d'une onde sismique, différeront radicalement des caractéristiques de chaque composant séparément. (Et cette approche, en passant, est très similaire à la recherche dans le domaine des "capes d'invisibilité" travaillant avec des ondes électromagnétiques.)
Mais William pense que des métamatériaux non homogènes (et en même temps complexes) ne sont pas nécessaires dans ce cas. Certes, son schéma doit encore être amélioré. Mais à long terme, les travaux de Parnell pourraient conduire à une nouvelle méthode de protection des bâtiments contre les tremblements de terre.
«Si la théorie peut être étendue à des objets plus grands, elle conduira à la création de« capes »pour protéger les structures. Ou, peut-être plus réaliste, pour protéger les parties les plus importantes de ces structures», - dit l'inventeur.
