Les chercheurs du Laboratoire national de Los Alamos réinventent le miroir, au moins pour les micro-ondes, remplacer potentiellement les plats 3-D familiers et les cornes à micro-ondes que nous voyons sur les toits et les tours cellulaires par des panneaux plats compacts, polyvalent, et mieux adaptés aux technologies de communication modernes.

"Nos nouveaux réflecteurs sont légers, alternatives discrètes aux antennes conventionnelles. C'est une aubaine potentielle pour les satellites, où la réduction du poids et de la taille est cruciale, " dit Aboul Azad, du groupe MPA-CINT du Laboratoire national de Los Alamos. « Les panneaux pourraient également être facilement incorporés sur des surfaces de bâtiments ou de véhicules terrestres. »

La plupart des réflecteurs sont réciproques :dans le cas d'un miroir de salle de bain, par exemple, si vous pouvez voir quelqu'un s'y refléter, ils peuvent vous voir aussi. La nouvelle conception du réflecteur rompt la réciprocité, le transformant efficacement en un miroir sans tain.

Le réflecteur plat peut être contrôlé électroniquement, ce qui signifie que ses caractéristiques peuvent être reconfigurées à la volée. Cela ouvre la fenêtre pour la direction du faisceau, mise au point personnalisée, et d'autres fonctions difficiles à réaliser avec des conceptions d'antenne conventionnelles. Des versions miniaturisées pourraient améliorer les circuits à puce en garantissant que les signaux ne vont qu'aux composants prévus et ne conduisent pas à des signaux involontaires dans d'autres parties du circuit, un problème dont les concepteurs de puces doivent souvent se préoccuper.

Les réflecteurs sont composés d'un réseau de composants électroniques finement structurés sur une surface plane. L'application de signaux aux composants permet au réflecteur 2D de fonctionner un peu comme une antenne 3D, et dans certains cas, faire des choses qu'aucune antenne conventionnelle ne pourrait faire. Ce type de dispositif est connu sous le nom de "métasurface" car ses caractéristiques peuvent être modifiées électroniquement pour agir de différentes manières sans modifier la forme physique de la surface.

En appliquant des signaux électriques aux composants du réflecteur, les chercheurs ont réussi à moduler la métasurface pour contrôler la direction et la fréquence de la lumière réfléchie. La réponse non réciproque du réflecteur peut aider à empêcher les antennes de capter les échos de leurs émissions sortantes et à protéger les circuits délicats des puissants, signaux entrants potentiellement dommageables.

"Nous avons démontré la première métasurface dynamique capable d'atteindre une non-réciprocité extrême en convertissant des micro-ondes en plasmons, qui sont des ondes de charge électrique à la surface du réflecteur, " dit Diego Dalvit, du groupe T-4 à Los Alamos. « Ceci est essentiel pour contrôler le fonctionnement des réflecteurs. »

La nouvelle plate-forme de réflecteurs Los Alamos ouvre des opportunités intéressantes dans diverses applications, y compris l'optique adaptative qui peut tenir compte des distorsions qui perturbent les signaux, transmission sans fil unidirectionnelle, et de nouvelles conceptions d'antennes.