Métamatériaux Electromagnétique

Début du projet : 09/03/2014
Porteur du projet Marine G. (contact : marine.guilmont@gmail.com) suivi par Emmanuel T. (contact : emmanuel.thiery@pmcalb.fr)

Nous pouvons décrire un métamatériau comme un matériau dont les propriétés découlent non de sa nature, mais de sa structure.En physique et en électromagnétisme, le terme métamatériau désigne un matériau composite artificiel qui présente des propriétés électromagnétiques qu'on ne retrouve pas dans un matériau naturel. Le métamatériau est donc forcément synthétique.Les métamatériaux sont composés de plusieurs couches d'une matrice en fibre de verre,empilées les unes sur les autres, entre lesquelles sont insérés des anneaux métalliques. Soumis à un champ électromagnétique, les matériaux réagissent en induisant un champ magnétique interne, et peuvent “modifier la course des ondes électromagnétiques” par exemple de rayons lumineux. Pour que le matériau possède ces propriétés particulières vis-à-vis des ondes électromagnétiques, il faut que les détails de sa structure aient des dimensions caractéristiques de l'ordre des longueurs d'onde de la lumière en question et même, préférablement, plus petit. Pour la lumière visible, cela implique des structures de l'ordre de la fraction de micromètre et pour les micro-ondes, de l'ordre du décimètre.

Nous avons cherché à nous adapter à l'échelle d'un Fablab et aux matériel présent à notre disposition, nous avons donc choisis de travailler sur les ondes micro-ondes. Notre premier objectif a été d'imprimer une maquette 3D de métamatériaux micro-ondes.

I- réalisation d'une maquette de métamatériaux appliqué aux ondes micro-ondes

programme :

*10/04/2015** : Structure en cours d'impression, cette structure est de format 6×6 cm. La structure finale sera de format 16×16 cm mais elle était trop grande pour le socle d'impression de l'imprimante 3D, ce qui a engendré quelques problème pendant l'impression (décollement de la structure).

module pyramide() {
 
cube(size = [11,11,0], center = true);
 
#translate([-4.5,-4.5,5]) cube([9,9,0.2]);
 
translate([-4.45,-4.45,5.2]) cube([8.9,8.9,0.05]);
 
#translate([-4.4,-4.4,5.25]) cube([8.8,8.8,0.2]);
 
translate([-4.35,-4.35,5.45]) cube([8.7,8.7,0.05]);
 
#translate([-4.3,-4.3,5.5]) cube([8.6,8.6,0.2]);
 
translate([-4.25,-4.25,5.7]) cube([8.5,8.5,0.05]);
 
#translate([-4.2,-4.2,5.75]) cube([8.4,8.4,0.2]);
 
translate([-4.15,-4.15,5.95]) cube([8.3,8.3,0.05]);
 
#translate([-4.1,-4.1,6]) cube([8.2,8.2,0.2]);
 
translate([-4.05,-4.05,6.2]) cube([8.1,8.1,0.05]);
 
#translate([-4,-4,6.25]) cube([8,8,0.2]);
 
translate([-3.95,-3.95,6.45]) cube([7.9,7.9,0.05]);
 
#translate([-3.9,-3.9,6.5]) cube([7.8,7.8,0.2]);
 
translate([-3.85,-3.85,6.7]) cube([7.7,7.7,0.05]);
 
#translate([-3.8,-3.8,6.75]) cube([7.6,7.6,0.2]);
 
translate([-3.75,-3.75,6.95]) cube([7.5,7.5,0.05]);
 
#translate([-3.7,-3.7,7]) cube([7.4,7.4,0.2]);
 
translate([-3.65,-3.65,7.2]) cube([7.3,7.3,0.05]);
 
#translate([-3.6,-3.6,7.25]) cube([7.2,7.2,0.2]);
 
translate([-3.55,-3.55,7.45]) cube([7.1,7.1,0.05]);
 
#translate([-3.5,-3.5,7.50]) cube([7,7,0.2]);
 
translate([-3.45,-3.45,7.7]) cube([6.9,6.9,0.05]);
 
#translate([-3.4,-3.4,7.75]) cube([6.8,6.8,0.2]);
 
translate([-3.35,-3.35,7.95]) cube([6.7,6.7,0.05]);
 
#translate([-3.3,-3.3,8]) cube([6.6,6.6,0.2]);
 
translate([-3.25,-3.25,8.2]) cube([6.5,6.5,0.05]);
 
#translate([-3.2,-3.2,8.25]) cube([6.4,6.4,0.2]);
 
translate([-3.15,-3.15,8.45]) cube([6.3,6.3,0.05]);
 
#translate([-3.1,-3.1,8.5]) cube([6.2,6.2,0.2]);
 
translate([-3.05,-3.05,8.70]) cube([6.1,6.1,0.05]);
 
#translate([-3,-3,8.75]) cube([6,6,0.2]);
 
translate([-2.95,-2.95,8.95]) cube([5.9,5.9,0.05]);
 
#translate([-2.9,-2.9,9]) cube([5.8,5.8,0.2]);
 
translate([-2.85,-2.85,9.2]) cube([5.7,5.7,0.05]);
 
#translate([-2.8,-2.8,9.25]) cube([5.6,5.6,0.2]);
 
translate([-2.75,-2.75,9.45]) cube([5.5,5.5,0.05]);
 
#translate([-2.7,-2.7,9.5]) cube([5.4,5.4,0.2]);
 
translate([-2.65,-2.65,9.7]) cube([5.3,5.3,0.05]);
 
#translate([-2.6,-2.6,9.75]) cube([5.2,5.2,0.2]);
 
translate([-2.55,-2.55,9.95]) cube([5.1,5.1,0.05]);
 
#translate([-2.5,-2.5,10]) cube([5,5,0.2]);
 
}
 
module ligne(){
pyramide();
translate([11,0,0]) pyramide();
translate([22,0,0]) pyramide();
translate([33,0,0]) pyramide();
translate([44,0,0]) pyramide();
translate([55,0,0]) pyramide();
 
 
 
}
 
ligne();
translate([0,11,0])ligne();
translate([0,22,0])ligne();
translate([0,33,0])ligne();
translate([0,44,0])ligne();
translate([0,55,0])ligne();
 
 
 
translate([27.5,27.5,2.5]) cube([75,75,5], center=true);

Image de la structure :