L’invisibilité sonore est une forme d’invisibilité qui est très utile pour la modélisation de la véritable invisibilité, l’invisibilité visuelle. En effet, le but va être d’envoyer des ondes sonores sur un objet en évitant qu’il ne nous en renvoie, ce qui impliquerait donc qu’il n’y en a pas (voir expérience : hyperlien). Le principe de l’invisibilité est le suivant : normalement, de la lumière éclaire un objet, qui absorbe une partie des ondes lumineuses et en réfléchit une autre partie, captée par les yeux de l’observateur, qui détecte alors la présence de cet objet. Le but de l’invisibilité est d’empêcher l’objet de réfléchir de la lumière, mais aussi d’en absorber. Pour ce faire, on utilise des métamatériaux, des motifs minuscules capables de dévier la lumière. Cependant, les longueurs d’onde de la la lumière visible vont de 350 à 750 nm, et les motifs des métamatériaux doivent être inférieurs à la longueur d’onde pour être efficaces. De plus, composés de métaux, ils absorbent une partie de la lumière. N’étant pas capables de fabriquer des motifs de cette taille, les scientifiques utilisent les micro-ondes, dont la longueur d’onde varie entre 1 mm et 30 cm. Plus une longueur d’onde est grande et moins son énergie est importante, donc ces micro-ondes produisent moins d’énergie que les ondes lumineuses et ainsi les métamatériaux ne les absorbent plus.
Cette utilisation a donc permis des avancées importantes dans le domaine de l’invisibilité, des chercheurs ayant réussi à faire contourner un objet par des micro-ondes, le rendant ainsi indétectable. Cependant, leur utilisation pointe du doigt un autre problème auquel il faudrait se confronter avec la lumière visible : les motifs réalisés avec les métamatériaux sont adaptés à des ondes d’une longueur d’onde bien précise ; or le spectre de la lumière visible s’étend sur des longueurs d’onde de 350 à 650 nm. La « cape d’invisibilité » ne dévierait donc qu’une couleur et trahirait ainsi la présence de l’objet.
Ces avancées ont eu des répercussions considérables dans le domaine de l’armée, pour permettre la furtivité des avions, c’est à dire les rendre indétectables par les radars, on peut donc parler ici d’invisibilité. Un radar est un émetteur-récepteur d‘ondes électromagnétiques qui utilise des micro-ondes, comme lors des expériences sur l’invisibilité, pour permettre une plus grande précision lors des mesures. Le radar émet une micro-onde de vitesse égale à celle de la lumière (3,00E8 m/s). Si cette onde ne rencontre aucun objet sur sa trajectoire, le radar ne perçoit rien, si en revanche elle en rencontre un, l’onde réfléchie va revenir vers le radar, qui pourra ensuite déterminer la distance à laquelle se trouve l’objet, connaissant la vitesse de l’onde et le temps de parcours de celle-ci.
L’objectif de la furtivité étant de rendre l’appareil invisible, l’onde émise par le radar doit être soit absorbée, soit réfléchie dans une autre direction que celle du récepteur. Le principe de furtivité utilise aussi les interferences destructives. Nous avons réalisé trois expériences utilisant ces principes : une expérience réalisée de telle manière qu’un objet éclairé (nous avons donc travaillé avec des ondes lumineuses, pour la modélisation) absorbe toute la lumière qu’il reçoit et ne soit donc pas visible, ainsi qu’une autre expérimentation, au cours de laquelle une boule de papier aluminium disperse la majorité des ondes émises dans d’autres directions que le récepteur du radar et enfin une expérience qui démontre le principe d’interferences destructives des ondes grâce aux fentes de Young.
Les avions furtifs utilisent majoritairement la technique de la réflexion, avec des surfaces faites de dépressions, de facettes, plates, ou courbes, visant à disperser au maximum la micro-onde réfléchie. La furtivité tend à se développer dans le domaine militaire avec l’apparition des drones, mais elle implique des coûts élevés, et a cependant quelques limites, comme la détection des appareils par la chaleur produite par le moteur ou la mise en place de récepteurs à des endroits différents de l’émetteur, visant ensuite à détecter l’onde réfléchie par l’appareil furtif.
Malgré ces quelques défauts, le principe de furtivité et plus généralement l’invisibilité aux micro-ondes, désormais acquise, a permis de faire beaucoup de progrès dans la compréhension des contraintes engendrées par l’invisibilité aux ondes visuelles et a commencé à leur apporter des solutions.