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Des scientifiques français et canadiens ont proposé un nouveau revêtement anéchoïque (qui absorbe les ondes sonores) qui pourrait être utilisé pour masquer des sous-marins nucléaires. L’étude a été publiée le 6 janvier par le magazine Physical Review B.
La vitesse du son dans un milieu dépend de sa densité. Ceci explique que les ondes acoustiques se propagent dans l’eau 4 fois plus vite que dans l’air.
La coque des sous-marins est parfois recouverte de revêtements spéciaux qui absorbent les ondes sonores émises par un sonar actif. Il devient ainsi difficile de détecter le sous-marin équipé d’un tel revêtement. Il s’agit généralement de plaques de caoutchouc perforé, qui recouvre la coque métallique du sous-marin.
Typiquement, l’épaisseur des plaques est de quelques centimètres. Les auteurs de l’étude (Valentin Leroy, Anatoliy Strybulevych, Maxime Lanoy, Fabrice Lemoult, Arnaud Tourin et John H. Page) proposent un nouveau revêtement, dont l’épaisseur ne dépasse pas quelques millimètres. Selon eux, le revêtement est capable d’absorber plus de 99% de l’énergie des ondes sonores qui lui parviennent.
Le revêtement de caoutchouc proposé par les auteurs comprend une couche de poches d’air espacées périodiquement, qui agissent comme des amortisseurs, réduisant la puissance de l’onde sonore.
Pour simplifier le problème, les chercheurs ont utilisé des bulles sphériques. Le revêtement absorbe les ondes sonores. L’idée d’utiliser ces absorbeurs d’ondes est connu depuis longtemps. Néanmoins, avec l’aide de simulations informatiques, ils ont réussi à sélectionner les paramètres du nouveau matériel, puis à vérifier leurs conclusions de l’expérience.
L’absorption d’énergie dépend des propriétés élastiques du caoutchouc et le rayon de la bulle. L’équipe a également réussi à déterminer l’équation qui détermine pour une fréquence précise, les caractéristiques spécifiques de la matière et la taille de la bulle d’air. Les scientifiques ont effectué des tests avec le nouveau matériel. Pour se faire, ils ont utilisé des ondes d’une fréquence de 2 MHz envoyées sur une couche de polymère d’une épaisseur de 230 microns, placée sur un substrat en acier.
Bien que les chercheurs n’aient pas réalisé leur expérience avec des ondes sonores (fréquence d’environ 16 hertz à 20 kilohertz), les calculs montrent qu’un revêtement de polymère d’une épaisseur de quatre millimètres avec des bulles de deux millimètres de diamètre est capable d’absorber l’onde incidente.
L’énergie des ondes réfléchies est près de 100 fois plus petit que celle des ondes incidentes.
Comme le soulignent les chercheurs, de nouveaux matériaux sont plus minces que leurs équivalents actuels. Ils peuvent trouver facilement une utilisation pour les revêtements de futurs sous-marins.
L’équipe de chercheurs : – Valentin Leroy : Laboratoire Matière et Systèmes Complexes, Université Paris-Diderot, CNRS – Anatoliy Strybulevych : Department of Physics and Astronomy, University of Manitoba, Winnipeg, Canada – Maxime Lanoy : CNRS – Fabrice Lemoult : CNRS et University of Manitoba – Arnaud Tourin : ESPCI Paris Tech, PSL Research University, CNRS – John H. Page : University of Manitoba
Source : Lenta (Russie)
