Métamatériaux : un panneau qui absorbe et diffuse le son
Entre l’absorption et la diffusion du son, il faut normalement choisir. Des chercheurs ont cependant conçu un métamatériau qui cumule les deux fonctions sous la forme d’un panneau acoustique. Publiés dans la revue Advanced Materials Technologies, ces travaux pourraient trouver des applications en acoustique architecturale et industrielle.
Les matériaux acoustiques traditionnels remplissent en général une des deux fonctions cruciales pour le confort acoustique. Ils absorbent le son pour éviter qu’il ne soit réfléchi ou transmis à travers une paroi, ou ils diffusent le son pour l’homogénéiser dans un espace clos, comme dans un studio d’enregistrement, une fosse d’orchestre ou une salle de réunion. Dans les matériaux traditionnels, comme les mousses poreuses ou les diffuseurs, ces deux fonctions sont en effet antagonistes, car la première nécessite de dissiper l’énergie sonore, tandis que la seconde doit disperser les ondes avec une dissipation minimale. Les métamatériaux acoustiques permettent de s’affranchir de ces limites tout en restant passifs, c’est-à-dire sans avoir besoin d’apport extérieur en énergie, telle que de l’électricité. Des chercheurs du Laboratoire d’acoustique de l’Université du Mans (LAUM, CNRS/Université du Mans), de l’Université de sciences et de technologies de Hong Kong (Chine) et de l’Université polytechnique de Valence (Espagne) ont développé un métamatériau dit « passif à double fonction » (DFPAM), qui offre à la fois une absorption efficace (~ 85 %) et une diffusion élevée (~ 80 %), sur deux gammes de fréquences adjacentes. Il alterne entre ces deux fonctions par une reconfiguration mécanique simple du panneau, qui, de plus, avec seulement douze centimètres d’épaisseur, fait la moitié des traitements traditionnels.