Concept

Métamatériaux acoustiques

Résumé

Les métamatériaux acoustiques sont des matériaux artificiels développés pour contrôler et manipuler les ondes acoustiques pouvant se propager dans des gaz, des liquides ou des solides. Initialement, ce domaine d'étude provient de la recherche de matériaux à indice de réfraction négatifs. Le contrôle des différentes formes d'ondes acoustiques ainsi générées est principalement réalisé grâce au contrôle du module d'élasticité β, de la densité ρ, ou de la . La densité et le module d'élasticité correspondent, dans le domaine de l'électromagnétisme, à la permittivité et à la perméabilité pour des matériaux à index négatifs. De plus, si l'on prend en compte le fait que l'onde se propage dans un réseau et que le matériau en question a une masse et donc une certaine élasticité, ceci forme un système résonant. Ainsi cette résonance mécanique peut être excitée par des fréquences précises, comme des pulses aux fréquences audibles. Les métamatériaux acoustiques se sont développés à la suite des résultats obtenus sur les métamatériaux en général. Ceux-ci ont été imaginés dès 1967 par Victor Veselago mais réalisés pour la première fois seulement 33 ans plus tard. C'est à la fin des années 1990 que John Pendry produit les éléments de base de son métamatériau. Il les assemble pour réaliser dans les années 2000 et 2001 un matériau à indice de réfraction négatif, permettant donc une réfraction négative et permettant des comportements mécaniques ou optiques nouveaux. La recherche dans les métamatériaux acoustiques porte donc sur les réponses qu'ont de tels matériaux à des ondes acoustiques. Les premières expériences utilisant des métamatériaux commencèrent en 2000 avec la fabrication de cristaux soniques dans des liquides. Ensuite vint l'idée de transposer le comportement d'un résonateur "split-ring" (anneau brisé) aux métamatériaux acoustiques. On produisit ainsi un milieu avec un module d'élasticité effective βeff et une densité effective ρeff négatifs. Par la suite, un groupe de chercheurs présentèrent les résultats d'une expérience faite sur une lentille ultrasonique focalisant à 60 kHz.

Source officielle

https://fr.wikipedia.org/wiki/Métamatériaux_acoustiques

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Métamatériaux acoustiques

Enabling Wide Bandwidth in Substrate-Integrated Waveguide Slot Antennas by Using Low-Index Metamaterials

In-Sensor Passive Speech Classification with Phononic Metamaterials

All-Dielectric Nanophotonic via Glass Fluid Instabilities

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