Le camouflage est l'une des technologies les plus accrocheuses dans les films de science-fiction. Dans deux films Marvel 2018, Panthère noire et Avengers :guerre à l'infini , le pays de fiction Wakanda, une nation africaine technologiquement avancée, est protégé du monde extérieur grâce au vibranium métallique.

Cependant, dans le monde réel, si tu veux cacher quelque chose, vous devez tromper non seulement les yeux, mais aussi les oreilles, surtout en milieu sous-marin. Récemment, une équipe de recherche dirigée par le professeur YANG Jun de l'Institut d'acoustique (IOA) de l'Académie chinoise des sciences a conçu et fabriqué un manteau de tapis acoustique sous-marin en 3D (UACC) en utilisant l'acoustique de transformation. La recherche a été publiée en ligne dans Lettres de physique appliquée le 1er juin.

Comme un bouclier, le manteau de tapis est une coque matérielle qui peut réfléchir les ondes comme si elles se reflétaient sur une surface plane. D'où, la cible masquée devient indétectable par les instruments de détection sous-marins comme le sonar. En utilisant l'acoustique de transformation, l'équipe de recherche a d'abord terminé la cape de tapis acoustique sous-marin 2-D avec métamatériau l'année dernière ( Rapports scientifiques , 6 avril 2017). Cependant, cette structure ne fonctionne qu'en deux dimensions, et devient immédiatement détectable lorsqu'une troisième dimension est introduite.

Pour résoudre ce problème, YANG Jun et son équipe IOA ont combiné l'acoustique de transformation avec un facteur d'échelle raisonnable, défini les paramètres, et redessiné la cellule unitaire de la cape 2-D. Ils ont conçu le manteau de tapis acoustique sous-marin en 3D et ont ensuite proposé une méthode de fabrication et d'assemblage pour le fabriquer. La cape 3D permet de cacher un objet de haut en bas et de faire face à des situations complexes, comme la détection acoustique dans toutes les directions.

Le manteau de tapis acoustique sous-marin 3-D est une pyramide comprenant huit pyramides triangulaires; chaque pyramide triangulaire est composée de 92 bandes d'acier utilisant un treillis rectangulaire, semblable à un biscuit de gaufrette. Plus vivement, en enlevant le noyau d'une grande pyramide solide, il est possible de cacher quelque chose en toute sécurité dans l'espace creux restant.

"Pour faire un manteau de tapis acoustique sous-marin en 3D, les chercheurs avaient besoin de construire la structure avec une période 2-D, étudier l'influence de la résonance de la maille élémentaire, examiner l'effet de camouflage au niveau de la crête de l'échantillon, et d'autres problèmes. En outre, la fabrication et l'assemblage du dispositif 3D ont nécessité une conception plus élaborée. L'extension de l'UACC du 2-D au 3-D représente un progrès important en physique appliquée, " dit YANG.

Dans des tests expérimentaux, une courte impulsion gaussienne s'est propagée vers la cible recouverte du manteau du tapis, et les vagues rétrodiffusées vers leur origine. L'objet masqué a réussi à imiter la surface réfléchissante et était indétectable par la technologie de détection sonore. Pendant ce temps, les champs de pression acoustique mesurés à partir de la vue verticale ont démontré l'efficacité de la structure 3-D conçue dans toutes les directions.

« Comme prochaine étape, nous allons essayer de rendre la cape de tapis acoustique sous-marine 3D plus petite et plus légère, " dit YANG.