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Stratégie

L’ingénierie des métamatériaux révolutionne le confort sonore

Solutions isolantes ultra-efficaces et d’épaisseur très fine, les métamatériaux acoustiques développés par une équipe de chercheurs de l’Institut Femto-St1 promettent de s’affranchir du bruit et des nuisances sonores. Le projet est accompagné par le programme de prématuration du CNRS.

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Et si le bruit n’était plus cette onde insaisissable, se propageant dans tous les sens et traversant les murs, à l’origine de tant de querelles de voisinage ? S’il existait désormais un moyen de piéger ces pollutions sonores et diminuer leurs effets délétères ? Car l’enjeu est de taille : transports, milieu professionnel, milieu scolaire, aucun domaine n’échappe au bruit. Et l’exposition au bruit n’est pas anodine : troubles du sommeil, gênes, risques cardiovasculaires accrus, décotes immobilières, pertes de productivité, troubles de l’apprentissage, elle induit chaque année un coût social de 57 milliards d’euros.

Améliorer le confort sonore et l’isolation acoustique, voilà le défi relevé par l’équipe d’Abdelkrim Khelif de l’Institut Femto-St1 de Besançon. Elle a ainsi mis au point une nouvelle technologie de métamatériaux acoustiques, capable de rendre n’importe quel matériau solide ultra-efficace en termes de propriétés acoustiques. D’une épaisseur très fine, ces métamatériaux sont d’une redoutable efficacité : un seul centimètre suffit à isoler des basses fréquences. Il n’est alors plus nécessaire d’utiliser de grandes épaisseurs de matériaux dissipants, nocifs et agressifs pour la peau. L’innovation a fait l’objet de deux dépôts de brevets2.

Grâce à des résonateurs créés dans une matrice homogène, les chercheurs ont opéré des phénomènes de confinement d’énergie et de couplages, et généré de larges bandes fréquentielles où la propagation des ondes est interdite. Le caractère sub-longueur d’onde3 de ces résonances assure une propagation omnidirectionnelle (indépendante de la direction de l'onde acoustique incidente) et évite les effets de diffractions s’opérant à plus hautes fréquences. Véritable rupture par rapport aux solutions actuellement utilisées, cette technologie peut s’appliquer à bon nombre de matériaux.

Le projet est accompagné par le programme de prématuration du CNRS. Les premières étapes de développement ont été soutenues financièrement à hauteur de 80 000 euros (fonctionnement, équipement et recrutement), mais également stratégiquement via un comité d’accompagnement qui a favorisé la naissance des premiers démonstrateurs. D’ici fin 2016, la SATT Grand Est, déjà impliquée dans l’étude de marché et la propriété intellectuelle, prendra le relai à travers un programme de maturation.

Une start-up, portée par Aliyasin El Ayouch et Youssef Tejda de l’Institut Femto-St, devrait voir le jour courant 2017. Son ambition : ramener le silence dans les villes, en proposant des solutions d’isolation ultra-performantes, très fines et au design attrayant.

1 Franche-Comté électronique mécanique thermique et optique - Sciences et technologies (CNRS/Université de Franche-Comté/Université de technologie Belfort-Montbéliard/Ecole nationale supérieure de mécanique et des microtechniques).

2 « Métamatériau acoustique absorbeur » sous le numéro FR1561744 et « Métamatériau acoustique réflecteur » sous le numéro FR1531750 du 3/12/2015.

3 Inférieure à la longueur d’onde.

 

Contacts :

Abdelkirm Khelif / Franche-Comté électronique mécanique thermique et optique - Sciences et technologies / abdelkrim.khelif@femto-st.fr

Saïd Essabaa / Direction de l’innovation et des relations avec les entreprises CNRS / said.essabaa@cnrs-dir.fr