Sébastien Guenneau

Universite Paul-Cezanne Institut Fresnel (UMR CNRS 6133)

Domaine Universitaire de Saint-Jérôme

F13397 Marseille cedex 20, FRANCE

Telephone : +33 (0) 4 91 28 88 84

E-mail : sebastien.guenneau@fresnel.fr

Titre : Métamatériaux acoustiques et optiques : images et mirages.

Résumé : Le petit monde de la communauté des cristaux photoniques est en effervescence depuis quelques années, suite à la publication de deux articles sur des capes d’invisibilité dans le même volume de la revue Science en 2006. Les résultats des groupes de John Pendry (Londres) et Ulf Leonhardt (Saint-Andrews) réveillent les vielles querelles entre les anglais et les écossais : Pendry propose de faire suivre des trajectoires courbes à la lumière dans un espace hétérogène anisotrope tri-dimensionnel, alors que Leonhardt s’appuie sur des transformations conformes dans un espace hétérogène isotrope bi-dimensionnel.

La première approche est qualifiée d’optique transformationnelle, et a été validée expérimentalement en 2006 dans le domaine des micro-ondes (autour de 9 Giga Hertz) par le groupe de David Smith (Duke). La seconde approche, dite optique conformelle, a donné lieu à la réalisation de lentilles et rétro-réflecteurs qualifiés de parfaits par Leonhardt, mais non reconnus comme tels par Pendry qui a proposé en 2000 son propre concept de lentille parfaite qui s’appuie sur la réfraction négative.

Pour ce qui concerne l’acoustique, notre groupe a ouvert la voie de l’invisibilité avec une cape large bande (10-15 Hertz) pour les vagues en 2008, expérience qui fut suivie par celle sur des ondes ultra-sons par le groupe de Fang (MIT) en 2011. Ce mois-ci, le groupe de Wegener (Karslruhe) a validé entre 200 et 400 Hertz un concept de cape d’invisibilité large bande pour les ondes de flexion dans les plaques minces que notre groupe a proposé en 2009. Cela ouvre la voie à une nouvelle génération de systèmes anti-vibratoires pour les industries automobile ou aéronautique, voir peut-être même de structures anti-sismiques sur une plus grande échelle.

Par ailleurs, le groupe de Patrick Sebbah (ESPCI) vient d’obtenir une première validation expérimentale de la focalisation d’ondes de flexion par réfraction négative dans une plaque structurée, autour de 15 Kilo Hertz, ce qui suggère que la physique des métamatériaux est à caractère multi-ondes. Dans ce séminaire, je passerai en revue ces recherches en métamatériaux acoustiques et optiques, en m’appuyant sur les analogies des modèles effectifs sous-jacents.