Pour agir efficacement sur la propagation des ondes électromagnétiques, il faut pouvoir réfléchir le rayonnement. C'est le principe de la cage de Faraday. On revient sur les détails de ce procédé, sur le rôle des différents matériaux de construction et sur la meilleure stratégie à adopter pour limiter la pollution électromagnétique à la maison.
La cage de Faraday : le seul principe valable
Le seul principe physique valable pour la suppression ou la réduction de notre exposition aux ondes est celui de la cage de Faraday. C’est ce procédé qui est utilisé dans la conception des gaines Flexaray pour mieux protéger les habitations contre la pollution électromagnétique générée par les fils et les câbles électriques.
Enfermer la source d'émission dans une enceinte anti-rayonnement
Pour comprendre ce principe, il suffit de répondre à la question « Comment faire taire une radio ? ». Ce petit exercice simple, repris par la plateforme des ressources pédagogiques du ministère de l'Enseignement supérieur et de la Recherche, illustre parfaitement les effets de la cage de Faraday.
Pour commencer, prenez une radio à pile. Allumez-la et assurez-vous que le son soit bien audible. Enfermez la radio dans une boite métallique, une boite de biscuits par exemple. Vous n'entendrez plus rien. La boite aurait-elle bloqué la diffusion des ondes sonores ? Pas du tout ! Pour le prouver, faites la même expérience avec un réveil à pile. Déclenchez l’alarme et enfermez le réveil dans la boîte. Le son sera légèrement étouffé, mais la source continue à émettre. La boîte métallique ne bloque donc pas le son de la radio. Si vous ne percevez plus aucun bruit, c’est parce que l’enveloppe de métal empêche l'antenne de la radio de capter les ondes électromagnétiques envoyées par la station.
Les ondes électromagnétiques se reflètent naturellement contre les parois métalliques de la boîte qui agit comme une enceinte anti rayonnement électromagnétique. Selon les longueurs d’ondes en jeu, il est possible d'obtenir les mêmes résultats avec des grilles métalliques. Cette expérience illustre à la fois le principe de la cage de Faraday, mais aussi les propriétés des différentes ondes.
Le bon procédé et le bon matériau pour chaque usage
Le bruit, les ondes électromagnétiques ou encore le froid sont des éléments que l'on cherche à contrôler dans l'habitat. Tous peuvent être maîtrisés grâce à des procédés et à des produits isolants.
Toutefois, il n’existe pas de matériau miracle qui puisse filtrer tous les éléments indésirables dans la maison. Un bon isolant acoustique, n’est pas nécessairement un bon isolant thermique, ni un bon isolant électromagnétique. Alors quelles stratégies et quels matériaux privilégier pour lutter contre les ondes électromagnétiques ?
L'éloignement, la première protection contre les ondes électromagnétiques
En matière d'ondes électromagnétiques, la première des stratégies consiste à éloigner la source d'émissions problématiques. C’est par exemple ce qui est préconisé pour les transformateurs. Il est possible d'isoler ces éléments avec un blindage électromagnétique, mais l'idéal reste de les positionner intelligemment dans le plan de construction ou d'aménagement urbain.
Il faut par ailleurs distinguer deux types de source, avec, d’une part, les champs électromagnétiques d'extrême basse fréquence et, d’autre part, les radiofréquences. Les premiers sont générés par les installations de production et de transport de l'électricité, tandis que les secondes sont émises par les installations de télécommunication.
Le rôle des matériaux dans la diffusion / réflexion des ondes
Les matériaux de construction affichent des caractéristiques différentes en matière de réflexion et de transmission des ondes électromagnétiques. Nous avons vu que les surfaces métalliques réfléchissent le rayonnement électromagnétique des ondes radio. Que se passe-t-il avec d'autres matériaux ?
Il est difficile de livrer des données précises puisque les propriétés des matériaux peuvent varier en fonction de la fréquence d’onde. Cela étant dit, tous constituent un obstacle, plus ou moins important, à la propagation des ondes. L'absence d'obstacle, c'est le vide, où le coefficient de réflexion de l’onde est de zéro.
Dans une maison, un plancher en bois réfléchira moins les ondes qu’un mur de briques ou de béton. Un signal radio sera ainsi davantage bloqué par la présence d’une dalle béton recouverte d'un revêtement en céramique, que par un plancher en bois avec un revêtement en plastique.
Un champ électrique basse fréquence sera même propagé dans toute la construction par tous les constituants en bois qui la constitue.
La transformation du matériau a aussi son importance. Le verre présente une capacité d'atténuation plutôt faible, alors que le verre blindé peut afficher un affaiblissement élevé de la puissance d’une onde radio.
Les gaines blindées contre la diffusion du rayonnement dans la maison
Les gaines électriques blindées permettent d’agir plus efficacement contre les ondes électromagnétiques issues du réseau électrique domestique. Ce réseau se compose d'un ensemble de câbles et de fils électriques permettant de faire le lien entre les différents appareils du foyer et le réseau local de distribution de l'électricité en basse tension (de 230 V à 400 V).
Pour mieux maîtriser ce rayonnement, la gaine Flexaray se compose d’une couche isolante extérieure et d’une couche conductrice sur la face intérieure. Un fil semi-conducteur placé à l'intérieur de la gaine garantit l'évacuation du champ électrique dès son raccordement à la terre.
