Une révolution métamatérielle : Manipuler des objets sous-marins sans contact grâce aux ondes sonores
Une avancée scientifique majeure permet désormais de manipuler des objets immergés sans aucun contact physique, grâce à un métamatériau innovant exploitant les ondes sonores. Développé par le chercheur Dajun Zhang de l'Université du Wisconsin-Madison, cette technologie promet de révolutionner les opérations sous-marines et pourrait trouver des applications médicales futures. La découverte a été présentée le 20 mai lors du 188e congrès de l'Acoustical Society of America combiné avec le 25e Congrès International d'Acoustique.
Les métamatériaux sont des composites aux structures particulières produisant des effets uniques. Celui conçu par Zhang présente une surface en motif en dents de scie qui modifie la réflexion des ondes sonores. Cette configuration permet d'exercer des forces différentes sur le matériau, offrant un contrôle précis du mouvement et de la rotation des objets flottants ou immergés qui y sont attachés.
'Notre métamatériau offre une méthode pour appliquer différentes forces de radiation acoustique sur des objets en milieu liquide', explique Zhang. Lors des tests, le matériau a été fixé à divers objets comme du bois, de la cire ou de la mousse plastique, démontrant sa capacité à pousser, tirer et faire pivoter ces éléments en trois dimensions sous l'eau.
Le principal défi actuel réside dans les limitations des méthodes de fabrication traditionnelles. Zhang a cependant développé une nouvelle approche de production qui résout ces problèmes : 'Ma méthode est non seulement économique et facile à mettre en œuvre, mais elle offre aussi une haute résolution de fabrication et un fort contraste d'impédance acoustique avec l'eau'.
Les technologies acoustiques présentent un intérêt particulier pour les environnements aquatiques, où le son voyage quatre fois plus vite que dans l'air. Lors du même congrès, d'autres innovations acoustiques ont été présentées, comme une méthode de détection des munitions non explosées ou des techniques de réduction du bruit pour les centres de données.
Les prochaines étapes pour Zhang concernent l'amélioration de la flexibilité et de la miniaturisation du matériau, avec un accent particulier sur les applications en robotique sous-marine et en médecine. 'Nos recherches ouvrent de nouvelles possibilités pour les métamatériaux acoustiques sous-marins et la manipulation à distance', conclut le chercheur, envisageant des applications futures pour la lévitation et le contrôle d'objets dans le corps humain.
Ryan Whalen, journaliste scientifique pour The Debrief, rapporte que cette innovation s'inscrit dans une tendance plus large d'exploitation des propriétés acoustiques pour des applications pratiques. Spécialiste en histoire et sciences de l'information, il souligne le potentiel transformateur de ces technologies émergentes.
