Une technique de focalisation des ondes qui joue les ondes à l'envers pour concentrer l'énergie sur un point cible.Le retournement temporel est une technique de focalisation des ondes qui exploite la réversibilité des équations d'onde pour concentrer l'énergie en un point précis de l'espace et du temps. En enregistrant un signal d'onde, en le retournant dans le temps, puis en le réémettant, l'onde retrace son chemin et se focalise sur la source d'origine, même dans des milieux complexes et diffusants. Ce principe s'applique au son, à la lumière, aux micro-ondes et même aux ondes sismiques, permettant un ciblage précis dans des applications allant de la thérapie médicale à la communication.
Le concept a été développé dans les années 1990 par Mathias Fink et ses collègues de l'Université de Paris, qui ont démontré des miroirs à retournement temporel pour les ultrasons. Il s'appuie sur des travaux antérieurs en conjugaison de phase en optique.
La méthode repose sur la symétrie de renversement du temps de la propagation des ondes dans les milieux sans pertes. Une onde émise par une source est enregistrée par un réseau de transducteurs. Les signaux enregistrés sont inversés temporellement (lus à l'envers) puis réémis. Comme l'équation d'onde est symétrique sous le renversement du temps, les ondes inversées interfèrent de manière constructive à l'emplacement de la source d'origine, 'refocalisant' ainsi l'énergie en ce point. En pratique, cela fonctionne même dans des milieux hétérogènes, car la diffusion qui a brouillé l'onde est annulée par le processus de retournement temporel.
Le retournement temporel est utilisé dans les traitements médicaux non invasifs (par exemple, la focalisation des ultrasons pour détruire les tumeurs), la communication acoustique sous-marine et les essais non destructifs des matériaux.
La focalisation par retournement temporel peut être si précise qu'elle peut cibler un seul grain de sable dans un réservoir d'eau, un exploit démontré lors des premières expériences.
