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Chaire de recherche du Canada en métamatériaux électromagnétiques

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Descriptif de la recherche

Les métamatériaux électromagnétiques sont des matériaux artificiels composés de « molécules » qui peuvent être adaptées pour manifester des propriétés non disponibles dans d'autres matériaux – par exemple, des dalles à réfraction négative ou des capes d'invisibilité. Ils ont permis de repousser plusieurs limites de la science au cours des deux dernières décennies, et nous les verrons probablement déclencher une seconde révolution industrielle au cours du 21e siècle.

La plupart des structures et dispositifs de métamatériaux sont statiques dans le temps, ce qui signifie que leur état est fixe. Le fait de les rendre dynamiques (variables au fil du temps) leur confère une autre dimension (le temps), diversifiant ainsi leurs propriétés et élargissant leurs utilisations potentielles. Christophe Caloz, titulaire de la Chaire de recherche du Canada en métamatériaux électromagnétiques, explore une foule de nouveaux métamatériaux connexes.

Dans le but d'accroître la diversité et le potentiel de ces métamatériaux, M. Caloz s'appuie sur la physicomimétique (un processus par lequel des métamatériaux reproduisent des caractéristiques physiques existantes, tout en présentant d'autres propriétés, grâce à leur nature « modulable ») et sur des concepts multiéchelles/physiques (qui supposent l'adaptation des métamatériaux pour offrir d'autres avantages en les combinant à des substances à l'échelle millimétrique, micrométrique, nanométrique, moléculaire ou atomique qui ont elles-mêmes des propriétés physiques utiles). Ces travaux supposent une approche multidisciplinaire, parce qu'ils intègrent des aspects d'électromagnétique, d'optique, de physique de la matière condensée, d'électrodynamique classique et quantique, de la science des matériaux et de chimie.

Les appareils et les systèmes conçus dans le laboratoire de M. Caloz sont extrêmement variés et ont des applications potentielles dans de nombreux domaines. Mentionnons entre autres des métasurfaces qui transforment les ondes multiples pour l'instrumentation térahertz et les systèmes de détection de demain; des structures non linéaires non réciproques et très sensibles, sans aimants, pour la prochaine génération de capteurs électroniques, térahertz et photoniques; des antennes et transmissions sans fil; des déphaseurs pour le traitement de signal en temps réel; et des processeurs spatio-temporels généralisés pour une multitude d'applications pour l'ensemble du spectre de l'électroaimant.


 

Personnel de recherche

  • Professeurs / chercheurs : 1

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