Une surface intelligente chinoise vise à transformer les ondes radar en énergie pour aéronefs

Transformer un faisceau ennemi en électricité de bord

Dans un laboratoire de Xi’an, des chercheurs de l’Université Xidian ont publié la conception d’une métasurface fine et reconfigurable capable à la fois de manipuler les échos radar et, dans un mode de fonctionnement différent, de récupérer de l’énergie sans fil — transformant ainsi les faisceaux radar entrants en électricité utilisable. L’article, publié dans National Science Review le 3 novembre 2025, décrit une « métasurface intelligente reconfigurable tout-en-un pour le rayonnement et la diffusion » dont les méta-atomes individuels combinent des plaques rayonnantes, un coupleur 3 dB et des diodes commutables pour sélectionner les modes de rayonnement, de diffusion ou de récupération d’énergie.

Métasurface reconfigurable tout-en-un

L'idée centrale est d'une simplicité trompeuse : plutôt que de traiter une surface comme étant soit réfléchissante (pour se cacher des radars), soit transmissive (pour communiquer), l'équipe de Xidian a construit une couche programmable unique pouvant être reconfigurée électroniquement. Chaque méta-atome de leur prototype porte une petite plaque rayonnante et un coupleur chargé de diodes PIN ou de varactors. En modifiant l'état des diodes, la surface bascule entre la production de diagrammes de rayonnement contrôlés (utiles pour la transmission à réseau à commande de phase), la diffusion des ondes incidentes pour créer les échos souhaités, ou la fermeture du circuit pour acheminer l'énergie vers des redresseurs pour la récupération d'énergie sans fil. Les auteurs présentent un réseau 12×12 dans l'article pour démontrer la preuve de concept des performances dans les modes de communication et de récupération.

Comment le radar devient une source d'énergie et un canal de communication

En mode récupération d'énergie, la métasurface fonctionne comme un réseau de rectennas : elle intercepte l'énergie électromagnétique incidente, redresse le courant alternatif induit dans les plaques et délivre du courant continu aux systèmes de bord ou pour recharger des batteries. L'article de la National Science Review décrit explicitement comment la conception intègre le transfert d'informations sans fil et la récupération d'énergie (WEH), et rapporte des mesures en laboratoire confirmant que la surface peut collecter et redresser des parties d'une forme d'onde incidente tout en fonctionnant comme un diffuseur contrôlable dans d'autres états. Cette dualité — détection, communication et WEH simultanées ou commutables — est ce que les auteurs appellent la base matérielle de la « furtivité électromagnétique coopérative ».

Pourquoi cela est important pour la furtivité et la 6G

L'enjeu est un renversement conceptuel d'un compromis de longue date : les avions furtifs ont été conçus pour éviter l'énergie des radars ennemis, car cette énergie révèle la plateforme et peut saturer les systèmes internes. Si une surface peut au contraire capturer une partie de cette énergie et l'utiliser pour alimenter des charges utiles à faible consommation — capteurs, relais de communication ou petits actionneurs — les émissions d'un attaquant deviennent soudainement une ressource plutôt qu'un simple danger. Les journalistes ayant couvert ces travaux soutiennent que l'idée pourrait remodeler la guerre électronique et contribuer également au matériel 6G de nouvelle génération, où les surfaces intelligentes reconfigurables sont déjà explorées pour améliorer la couverture et l'efficacité spectrale.

Résultat de laboratoire versus réalité aérienne

Malgré les titres spectaculaires, l'article de Xidian et les rapports suivants prennent soin de noter l'écart entre les démonstrations sur banc d'essai et l'intégration dans un chasseur opérationnel. Le réseau prototype utilisé par les chercheurs est une surface de 12×12 éléments à l'échelle du laboratoire ; passer à des mètres carrés de revêtement conforme d'avion, survivre aux températures élevées, aux contraintes aérodynamiques et aux cycles de maintenance — tout en maintenant des caractéristiques de poids, de fiabilité et de furtivité acceptables — présente une série de défis d'ingénierie. Les densités d'énergie disponibles à partir des émissions radar aux distances de sécurité opérationnelles sont faibles ; la puissance récupérée chute rapidement avec la distance et dépend de la fréquence de l'émetteur, de la focalisation du faisceau et du cycle de service. Les auteurs présentent un cadre et des blocs matériels de construction, et non un système d'alimentation prêt à voler.

Contraintes pratiques et compromis tactiques

Deux réalités techniques immédiates tempèrent la menace à court terme. Premièrement, le rendement de conversion de puissance des rectennas dépend fortement de la fréquence et de la puissance d'entrée : lorsque la puissance incidente est faible ou intermittente, les redresseurs et les réseaux d'adaptation peinent à fournir un courant continu utile sans de vastes et lourdes zones de capture. Deuxièmement, la manipulation active du comportement de diffusion et de rayonnement risque de produire des signatures que les systèmes contre-radar peuvent exploiter — le passage à un état orienté vers la transmission pourrait trahir la présence ou la direction d'un avion s'il est effectué de manière inappropriée. En bref, l'exploitation du radar ennemi nécessite une logique de contrôle méticuleuse et des contre-mesures robustes contre la détection et le leurrage de l'adversaire. Ces compromis sont intrinsèques à tout système cherchant à équilibrer dissimulation, exploitation et communication.

Où cela s'inscrit dans l'effort de recherche chinois global

Les travaux de Xidian s'inscrivent dans plusieurs axes de recherche chinois parallèles dans les domaines de la guerre électronique et des technologies de furtivité. Des rapports récents ont mis en avant des équipes chinoises travaillant sur la furtivité à base de plasma, les revêtements absorbant les ondes radar ultra-fins et les détecteurs à photon unique adaptés aux concepts de radar quantique — chacun visant à modifier l'équilibre entre dissimulation et détection de différentes manières. Ces projets illustrent un effort stratégique plus large visant à maîtriser les deux aspects du problème radar : la furtivité pour réduire la détectabilité, et de nouveaux outils de détection et de contre-détection pour vaincre la furtivité adverse. Le concept de métasurface se distingue car il tente de combiner détection, communications et énergie au sein d'une seule surface, plutôt que de les traiter comme des sous-systèmes distincts.

Implications pour les politiques et l'acquisition

Sous l'angle de la politique de défense, l'article souligne pourquoi la recherche en guerre électronique et en radiofréquences mérite une attention et un financement soutenus. Si des adversaires déploient des métasurfaces capables de récupérer de l'énergie de manière opportuniste à partir des radars, la doctrine et les tactiques devront s'adapter : les capteurs devront faire la distinction entre des retours innocents et des surfaces adverses exploitant activement les émissions, et les règles d'engagement pour le contrôle des émissions pourraient changer. Concernant l'acquisition, les intégrateurs aéronautiques devront évaluer s'il convient d'intégrer des revêtements reconfigurables offrant des avantages en termes de communication et d'énergie — mais seulement s'ils répondent à des exigences strictes de fiabilité, de signature et de survivabilité. Cette évaluation sera longue et multidisciplinaire, combinant l'ingénierie RF, la science des matériaux, la gestion thermique et l'analyse de la sécurité au niveau du système.

Prochaines étapes et horizon de recherche

L'équipe de Xidian suggère plusieurs directions de suivi dans l'article : des réseaux plus larges, l'intégration de matériaux à changement de phase pour un contrôle plus robuste, et une conception conjointe plus étroite de la couche de contrôle électronique avec la physique de l'antenne pour supprimer les lobes de réseau indésirables. Une vérification indépendante et des démonstrations aéroportées constitueront les prochaines étapes cruciales que les observateurs de l'industrie et de la défense surveilleront ; d'ici là, ces travaux doivent être considérés comme une avancée de laboratoire importante et crédible qui trace un nouvel ensemble de possibilités plutôt qu'une capacité de combat immédiate.

Sources

• National Science Review (article de recherche : « Electromagnetic all‑in‑one radiation‑scattering reconfigurable intelligent metasurface »)
• Université Xidian (Laboratoire clé de conception de circuits à haute vitesse et de CEM du ministère de l'Éducation)
• South China Morning Post (reportage sur la surface intelligente chinoise et les développements connexes en matière de guerre électronique)