Des fenêtres transparentes qui protègent contre les impulsions électromagnétiques puissantes

Les impulsions électromagnétiques (IEM) – des faisceaux de rayonnement électromagnétique à haute densité d’énergie et ultra-large bande – sont générées par des sources telles que les explosions nucléaires, les dispositifs d’impulsion électromagnétique de haute puissance et les interférences électromagnétiques intentionnelles. Ces impulsions peuvent infiltrer les équipements électroniques pour incapaciter de manière significative les infrastructures électriques, électroniques et de communication civiles et militaires, et compromettre le commandement, le contrôle, les communications, les ordinateurs, le renseignement, la surveillance et la reconnaissance.

Ces dernières années, les scientifiques ont exploré les vitrages extérieurs blindés contre les IEM pour les bâtiments et les systèmes de transport afin de relever ce nouveau défi de défense. Bien qu’il y ait eu des développements prometteurs à cet égard, notamment des électrodes transparentes basées sur des oxydes conducteurs et des films de grille métallique intégrés à une solution saline, aucune technologie de verre transparent existante n’offre une protection large bande contre les IEM ainsi qu’une haute transparence optique pour des applications pratiques.

Dans une percée, une équipe de chercheurs de la République de Corée et des États-Unis, dirigée par le professeur Chang Won Jung du département d’ingénierie des semi-conducteurs de l’Université nationale des sciences et technologies de Séoul, a comblé avec succès cette lacune technologique. Leurs nouvelles découvertes ont été mises en ligne le 24 novembre 2025 et ont été publiées dans le volume 72 de Engineering Science and Technology, an International Journal le 1er décembre 2025.

Dans cette étude, les chercheurs ont conçu diverses configurations de fenêtres blindées contre les IEM avec différentes structures de grille métallique : grille carrée, hexagonale symétrique, hexagonale asymétrique, dipôle croisé et double boucle carrée. Parmi toutes les conceptions, ils ont choisi et appliqué la structure de film de grille métallique hexagonale asymétrique pour créer une fenêtre en verre transparent qui démontre une efficacité de blindage améliorée par rapport aux conceptions conventionnelles, tout en minimisant la dégradation de la transparence visuelle. De plus, la structure proposée fonctionne comme un système entièrement passif, ne nécessitant aucune alimentation électrique externe ou composants actifs complexes, ce qui la rend bien adaptée aux applications architecturales pratiques.

« La contribution clé de notre étude est la réalisation d’une performance de blindage contre les IEM forte sur une plage de fréquences ultra-large tout en conservant la forme d’une fenêtre en verre transparent. À ce jour, il y a eu très peu de rapports sur des structures de fenêtres transparentes qui satisfont simultanément des niveaux de blindage contre les IEM dépassant 60 dB pour les environnements civils et 80 dB pour les exigences militaires tout en préservant la transparence optique », explique le professeur Jung.

La technologie proposée peut être appliquée à un large éventail d’environnements architecturaux et d’infrastructures nécessitant une protection contre les interférences électromagnétiques ou les perturbations liées aux IEM. Ses applications potentielles incluent les installations gouvernementales, les centres de données, les hôpitaux, les aéroports et les centres de recherche où des équipements électroniques sensibles sont densément déployés, ainsi que les infrastructures de communication et de contrôle critiques.

« Puisque la structure proposée peut être intégrée dans des systèmes de fenêtres transparentes, elle offre une gamme d’applications architecturales nettement plus large par rapport aux solutions de blindage opaques conventionnelles », souligne le professeur Jung, mettant en évidence la généralisabilité de leur technologie de nouvelle génération.

Alors que la société moderne devient de plus en plus dépendante des systèmes électroniques et des infrastructures en réseau, la protection contre les menaces électromagnétiques invisibles deviendra un défi de plus en plus important. La technologie proposée dans cette étude fournit une approche fondamentale pour améliorer la sécurité électromagnétique sans compromettre l’apparence ou la facilité d’utilisation des bâtiments. À long terme, elle devrait contribuer à améliorer la fiabilité et la résilience des villes intelligentes, des installations industrielles avancées et des infrastructures critiques nationales. 

Article : Ultra-wideband EMP-shielded glass windows using metal mesh films for civilian and military infrastructure – Méthode : Experimental study – DOI : Lien vers l’étude

Source : Seoultech