L'USAF a publié une offre publique portant sur des "Applied Metamaterials for Antennas". Le but est de démontrer que des métamatériaux pourraient améliorer les performances des antennes, et notamment en "améliorant la forme des beams et des lobes de rayonnement; en améliorant la gamme d'accord de la fréquence centrale; en améliorant la bande passante; en réduisant la taille, le poids et l'épaisseur des antennes et en fabriquant des antennes isogones flexibles. L'objectif technique global de cette recherche consiste à améliorer les métamatériaux afin qu'ils offrent de faibles pertes électriques tout en permettant de contrôler la permittivité et la perméabilité dans un spectre de fréquences compris entre 20 MHz et 10 GHz".
En langage clair, l'USAF souhaite fabriquer de meilleures antennes pour une même taille. En particulier, ils s'intéressent aux antennes isogones intégrables aux surfaces, plutôt que collées à celles-ci comme c'est le cas actuellement. Ce genre d'antenne s'utilise essentiellement dans les avions et les drônes (UAV). En complément, les antennes en métamateriaux peuvent améliorer les performances des radars et de toutes les télécommunications par ondes-courtes.
Qu'est-ce qu'un métamatériau ?
Le professeur Sir John Pendry fut le premier à mettre au point des fibres de carbone pouvant refléter les ondes micro-ondes de façon inhabituelle. D'autres matières offrent un indice de réfraction négatif. On appelle ces matières des métamatériaux. Ils tirent leurs propriétés particulières non pas de leur composition mais de leur structure. Pour être efficace, la structure doit avoir la même échelle que la longueur d'onde utilisée. Ainsi un métamatériau affectant la lumière doit exploiter la nanotechnologie tandis qu'il peut être à l'échelle du centimètre pour influencer les ondes radios et les micro-ondes. C'est dans cette gamme de fréquences que des applications verront bientôt le jour.
En langage clair, l'USAF souhaite fabriquer de meilleures antennes pour une même taille. En particulier, ils s'intéressent aux antennes isogones intégrables aux surfaces, plutôt que collées à celles-ci comme c'est le cas actuellement. Ce genre d'antenne s'utilise essentiellement dans les avions et les drônes (UAV). En complément, les antennes en métamateriaux peuvent améliorer les performances des radars et de toutes les télécommunications par ondes-courtes.
Qu'est-ce qu'un métamatériau ?
Le professeur Sir John Pendry fut le premier à mettre au point des fibres de carbone pouvant refléter les ondes micro-ondes de façon inhabituelle. D'autres matières offrent un indice de réfraction négatif. On appelle ces matières des métamatériaux. Ils tirent leurs propriétés particulières non pas de leur composition mais de leur structure. Pour être efficace, la structure doit avoir la même échelle que la longueur d'onde utilisée. Ainsi un métamatériau affectant la lumière doit exploiter la nanotechnologie tandis qu'il peut être à l'échelle du centimètre pour influencer les ondes radios et les micro-ondes. C'est dans cette gamme de fréquences que des applications verront bientôt le jour.
Des applications civilesIl y a également un immense potentiel commercial dans cette technologie. Une antenne faite de métamatériaux ne signifie pas simplement que la réception par radio sera améliorée pour les petites antennes. Ce projet signifie également que les GSM pourront tirer profit d'un signal plus faible et utiliser moins de puissance. Il en va de même pour les technologies Wi-Fi, Bluetooth et autres systèmes sans fil.
Grâce aux métamatériaux, c'est le futur paysage urbain qui pourrait être transformé le jour où les antennes de TV extérieures, les antennes paraboliques et les pylones des relais GSM seront remplacés par des antennes isogones.
L'offre publique de l'USAF propose le développement d'un programme qui s'étendra tout d'abord sur trois ans et qui étudiera également les métamatériaux optiques.
Grâce aux métamatériaux, c'est le futur paysage urbain qui pourrait être transformé le jour où les antennes de TV extérieures, les antennes paraboliques et les pylones des relais GSM seront remplacés par des antennes isogones.
L'offre publique de l'USAF propose le développement d'un programme qui s'étendra tout d'abord sur trois ans et qui étudiera également les métamatériaux optiques.
Bien sûr personne n'envisage sérieusement de fabriquer un dispositif d'invisibilité, le fameux "cloaking device" de Star Trek. Le programme de recherche concerne des applications liées au pointage optique par faisceau IR, les systèmes optiques compacts, les miroirs, les circuits optiques, les interfaces, les filtres, les limiteurs, etc.
Ce genre de technologie pourrait conduire à la fabrication de systèmes offrant une capacité de stockage plus élevée et trouver par exemple des applications dans les supports optiques comme les DVD. En astronomie, un "objectif" en métamatériau plat (Cf U.Toronto) pourrait supprimer le problème de la diffraction qui limite le grossissement des télescopes et d'autres circuits optiques.
Ainsi qu'on le voit, le domaine des métamatériaux va rapidement se développer et personne aujourd'hui ne peut prévoir les découvertes qui se feront au-delà des trois prochaines années. L'avenir reste passionnant.
Pour plus d'information consultez l'article sur Les technologies du futur.
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