En vous présentant cette seconde partie composée surtout de mes résumés ,j y adjoins une traduction complète et très intéressante faite en France et quelques autres nouvelles fraiches ….Venues d’ailleurs en 3 eme partie
New material offers angular control over light
Filter could be used in cameras and thermal solar systems
Un nouveau matériau qui filtre la lumière en fonction de sa direction de déplacement a été développé par des physiciens aux États-Unis et en Chine. Fait de couches de deux matériaux transparents différents en alternance, la structure a seulement 8 um d'épaisseur et offre un nouveau et extrêmement simple moyen de contrôler la direction dans laquelle la lumière se propage. Selon ses inventeurs, le matériau pourrait être utilisé dans une large gamme d'applications, de la photographie jusqu’à l'énergie solaire.
La lumière, les micro-ondes et autres ondes planes électromagnétiques sont caractérisées par trois propriétés fondamentales: la polarisation, la fréquence et la direction de propagation. Les matériaux qui filtrent la lumière en fonction de sa polarisation sont courants, alors que les cristaux photoniques qui peuvent être utilisées pour sélectionner la lumière en fonction de sa fréquence le sont moins. Pour ce qui concerne la sélection de la lumière en fonction de sa direction de propagation, cela est possible en utilisant des lentilles, des miroirs et des collimateurs, mais la miniaturisation de tels composants optiques pour la réalisation d’un dispositif pratique est parfois difficile
Shen, Marin Soljacic et ses collègues de l'Institut de technologie du Massachusetts et de l'Université de Zhejiang ont contourné ce problème en créant un matériau stratifié transparent à la lumière incidente sous un angle spécifique, mais qui reflète la lumière venant de tous les autres angles. Le fonctionnement du dispositif repose sur le fait que la lumière sous un angle d'incidence spécifique est transmise complètement au moyen d'un matériau transparent. Connue sous le nomd’ "angle de Brewster", sa valeur est liée au rapport des indices de réfraction du matériau et le milieu environnant
Mon commentaire
Ce fut un des étonnements de mes études que l’extinction brewstérienne ! Alors j’en rappelle a mes lecteurs le principe : Lorsque l'on envoie un faisceau lumineux sur une surface séparant deux milieux transparents d'indices de réfraction différents , on observe en général une réflexion partielle. Si le faisceau est incliné d'un angle nommé angle de Brewster, la réflexion partielle disparait, à condition que la lumière envoyée soit polarisée dans le plan d'incidence :tout est transmis !!!! . Dans le cas contraire, le faisceau réfléchi est complètement polarisé.
Et les applications sont grandes : Dans les lasers dont le milieu amplificateur est séparé des miroirs de cavité, les surfaces délimitant ce milieu sont inclinés à l'angle de Brewster pour éliminer les pertes par réflexion partielle. Et surtout les lunettes polarisantes polarisées verticalement permettent de supprimer la lumière naturelle réfléchie sur des surfaces horizontales à l'angle de Brewster. Elles permettent d'atténuer fortement les réflexions parasites voisines de cet angle
Physicists link neutron stars to earthbound alloys
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Calculations suggest neutron-star crusts have rich and varied structure
Les étoiles à neutrons pourraient partager certaines similitudes improbables avec des alliages métalliques présents ici sur Terre . C'est la conclusion de deux physiciens en Scandinavie , qui ont effectué des calculs qui révèlent que les noyaux et les neutrons dans la croûte extérieure de ces étoiles jouent un rôle similaire à celui des différents métaux présents dans un alliage . Cette découverte pourrait fournir des indications sur certaines propriétés observables des étoiles à neutrons , y compris les sursauts gamma , certaines anomalies de rotation et l emission des ondes gravitationnelles .
Les étoiles à neutrons sont des sphères denses avec un rayon de juste 11-12 km dans lequel la pression gravitationnelle au moment de sa formation a été si forte que les électrons ont fusionné avec les protons pour former une structure qui serait presque entièrement composé de neutrons . Les étoiles à neutrons sont soupçonnées présenter une croûte externe environ 1-2 km d'épaisseur qui se comporterait plutôt différemment du reste de l'étoile . La croûte est censé contenir encore des protons qui s'agglutineraient avec des neutrons pour former essentiellement des noyaux riches en neutrons tandis que les électrons survivants formeraient la charge de fond résiduelle .Quand les neutrons ne sont pas liés à des noyaux , ils pourraient alors se déplacer librement sur la croûte . Le point de vue conventionnel est que si ces neutrons libres ont peu d'effet sur la croûte , le résultat pourrait être que les noyaux se rangent dans une structure cubique centrée ( BCC ) cristalline présentée par de nombreux métaux . Cependant , Dmitry Kobyakov de l'Université d'Umeå en Suède et Chris Pethick de l'Institut Niels Bohr au Danemark et Nordita à Stockholm affirment maintenant que ces neutrons libres jouent en fait un rôle important . Ils permettent une sorte de mélange cristallin solide de métaux tel qu on les trouve dans divers alliages ferreux métalliques ETC
Mon commentaire
Il n’est pas très favorable : ces étoiles à neutrons sont des « bidules » qui seraient restées complètement invisibles si leur fort pouvoir LOCAL de gravité ( un cube de sucre de matière pèserait 400 milliards de tonnes !) et des émissions de radio bizarres ne les avaient pas mises en évidence ….. C’est à ces irrégularités de comportement d’émission qu’elles doivent d’avoir été étudiées et peu à peu mieux cernées……. .Et je ne souscris pas très favorablement aux suppositions « cristallines » de ces auteurs car la formation de CETTE croute superficielle résulte (en dehors du principe d’exclusion de PAULI) d’une accumulation d’ hypothèses (sur les résidus d’ une supernova ) qui très détaillées vous feraient tomber de votre fauteuil !!!!!
Seismic cloak could minimize earthquake damage
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Transformation seismology tested in France
Des bâtiments vulnérables pourraient un jour être mis à l'abri de séismes destructeurs en les entourant d’une sorte de " capes d'invisibilité sismiques " . Un premier prototype d'une telle cape a été testé expérimentalement par des chercheurs en France . En principe , le concept pourrait être étendu pour créer des barrières de protection qui détourneraient l'énergie d’un tremblement de terre en dehors d’ installations sensibles telles que les centrales nucléaires
L’Ingénierie traditionnelle mise en œuvre contre les tremblements de terre est basée sur l'amortissement et la dissipation de l'énergie absorbée par un bâtiment quand il est frappé par des ondes de choc .Récemment ,un physicien Sébastien Guenneau et ses collègues de l'Institut Fresnel et la société de la géo-ingénierie Ménard ont adopté une approche différente qui consiste à modifier le sol autour d'un bâtiment de manière à détourner les ondes sismiques , en diluant efficacement la structure de l'énergie destructrice d'un tremblement de terre. Ils ont également effectué des tests préliminaires sur le terrain sur l'efficacité de cette conception de la protection de tremblement de terre.
Leur conception repose sur la dernière extension de la notion de métamatériaux , lesquels ont d'abord été suggérés pour les ondes électromagnétiques en 1968 par le physicien soviétique Victor Veselago . Les premiers métamatériaux ont été construits en 2006 par une équipe composée de John Pendry de l'Imperial College de Londres et David Smith de l'Université Duke en Caroline du Nord . Pendry , Smith et ses collègues qui ont créé des matériaux artificiels avec des indices de réfraction négatif - propriétés qui n'existent pas normalement dans des matériaux naturels . Pendry et d'autres ont également développé un outil mathématique appelé optique de la transformation pour pouvoir décrire comment un métamatériau devrait être structuré de manière à présenter les propriétés souhaitées
La plus célèbre application de l'optique de transformation est la cape d'invisibilité , qui guide les ondes électromagnétiques autour d'un objet et ainsile fait apparaître « invisible » ! . Dans des travaux antérieurs , Guenneau et ses collègues ont montré que les transferts de transformation optiques ‘appliquent facilement à la sismologie . Tout comme les ondes électromagnétiques partagent leur énergie entre champs électriques et magnétiques , les ondes sismiques partagent leur énergie entre l' énergie potentielle emmagasinée dans la déformation de la croûte terrestre et l'énergie cinétique contenue dans son mouvement . Si le terme de permittivité électrique est remplacé par la densité du sol et la perméabilité magnétique par un module d'élasticité ,alors la transformation optique devient une transformation de sismologie .
C'est là en effet la théorie, mais en fait réaliser une structure de dissimulation pratique qui fonctionne pour toutes sortes d’ ondes sismiques destructrices est diaboliquement difficile . Ceci résulte du fait qu’ à la fois la densité du sol et le module élastique de l'environnement doivent être contrôlés simultanément . En outre, le module d'élasticité doit être différente pour des cas de déformations dans des directions différentes .C ‘est à des défis similaires qu’ont été confrontés les constructeurs des premières capes électromagnétiques , qui ont travaillé autour du problème en créant des manteaux qui ont travaillé en 2D plutôt que 3D . Il s'avère que cette simplification fonctionne aussi pour la protection de tremblements de terre car le plus de dommages est causé par des ondes se propageant directement sur la surface de la Terre .
Putting the cloak to the test
Comme simple test de l'hypothèse , Stéphane Brûlé et ses collègues de Ménard ont enterré une source vibrante à 50 Hz – c’est l'extrémité supérieure de la fréquence des ondes de surface d’un tremblement de terre - juste en dessous de la surface d'un bassin sédimentaire . Plusieurs mètres plus loin , la vitesse à laquelle la terre vibrait était enregistrée par des capteurs cartographiant de fortes oscillations . Les chercheurs se sont ensuite ennuyé à placer stratégiquement, des trous de 5 m de profondeur pour modifier la densité et le module d'élasticité du sol , comme leur calcul l avait jugé nécessaire . Avec ces trous en place , certaines régions de l'autre côté des forages ont enregistrés moins de 20% de l'amplitude d'oscillation , montrant ainsi que le sol avait effectivement a modifié beaucoup de l'énergie des ondes .
Pendry décrit la recherche comme « une approche totalement nouvelle " , mais il souligne que ce type de manteau aurait besoin d'un espace similaire à la région à masquer . «Et ce n'est pas quelque chose que vous allez faire à Manhattan , " dit-il. " Mais d'autre part , ce pourrait être quelque chose que vous pourriez faire si vous aviez un objet stratégique de très haute valeur , comme un réacteur nucléaire . "L’ Expert Andrea Alu dit aussi que ce travail est "pur " , mais il voit un écueil potentiel avec le bouclier simple démontré . " Quoi que vous fassiez si vous transmettez pas ,alors vous le réfléchissez , " dit-il, «Et si vous êtes dans un environnement encombré , vous pouvez provoquer des problèmes pour les autres bâtiments . "
Les chercheurs reconnaissent ouvertement cette limitation . Ils sont en train de construire un manteau complet , qui devrait contrôler le flux des ondes , en veillant à ne pas endommager les structures voisines . Gunneau conclut que l'implication de la société de génie civil Ménard montre que la recherche " est susceptible d'avoir des applications réelles " . «Ce n'est pas juste pour le plaisir , " dit-il.
La recherche sera publiée dans un prochain numéro de Physical Review Letters .
À propos de l'auteur :Tim Wogan est un écrivain de science basée au Royaume-Uni
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Mon commentaire : je vous encourage a lire le forum ou les physiciens s’écharpent sur les différences de structures entre ondes mécaniques et autres ondes !je me dis que cette recherche française pourrait se montrer applicable pour des bâtiments isolés ou un peu a l’écart et probablement pas en ville
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