Bien que les vagues soient l’exemple d’ondes le plus commun, le contrôle de leur propagation est un défi. Le moyen le plus répandu est d’utiliser la bathymétrie qui est basée sur le changement de la vitesse de la vague avec la profondeur de l’eau. Cependant, cette technique est limitée aux petits changements de vitesse et s’accompagne d’une atténuation des vagues. Par conséquent, les capacités étendues des dispositifs basés sur la réfraction, comme ceux que l’on trouve en optique, tels que les lentilles ou les guides d’ondes, ne sont que partiellement satisfaites.
Des chercheurs de l’Institut Langevin ont proposé une nouvelle approche pour contrôler les vagues par réfraction, qui vient de faire l’objet d’un article dans le journal PNAS. Elle est basée sur l’électrostriction à l’aide d’électrodes placées au-dessus de la surface du liquide. La vitesse des vagues peut être ajustée à volonté en appliquant une tension élevée à l’électrode. Cela permet de créer tous les dispositifs utilisés en optique comme des lentilles accordables, les séparateurs de faisceau ou les interféromètres. Il n’y a aucun contact avec la surface du liquide et aucun amortissement supplémentaire n’est introduit. Cette technique offre un contrôle global sans précédent des vagues, tant en temps qu’en espace. Les vagues et leur propriétés uniques vont ainsi pouvoir dorénavant être pleinement utilisées pour tester de nouveaux principes de manipulation des ondes, impossibles à implémenter sur d’autres types d’ondes.
Illustration : Réfraction expérimentale d’une vague à travers une interface plate (à gauche). Focalisation d’une vague par électrostriction à travers une lentille concave (à droite).
Référence :
Comprehensive refractive manipulation of water waves using electrostriction,
V. Mouet, B. Apffel and E. Fort,
Proceedings of the National Academy of Sciences, 120(6), e2216828120 (2023)
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