Conception, caractérisation et modélisation multi-échelle de matériaux poreux passifs et actifs: application en acoustique

在普朗克望远镜（10 E-33 cm）上，空间就像一个量的慕斯。 在宇宙的中心（> 10 E26 cm），星系的分布与一个宇宙模型的结构相适应。 此外，我们还面临着自然环境的挑战（如蜜蜂、太阳、罗氏、海洋）。这些环境的全面性和独特性长期以来吸引着工程师们的注意力，这些工程师们受到了不同应用领域的启发，这些应用领域包括：吸收和隔离声纳、复合电子、植入和替代骨、结构légère、冲击吸收、可燃物的电极孔、水的过滤和净化。 在声学中，孔隙材料在低频（< 500 Hz）下对听觉系统无效，原因是耗散机制的被动性。 Cette passivité impose des limites physiques basses fréquences -即，吸收声噪为0 Hz。 这种阻塞是由于对耗散现象的一种理解，而耗散现象是受宏观经济学限制的。 多孔复合材料的改进模型是基于宏观特性（多孔性、渗透性、扭曲性等）的半经验模型。 因此，声学科学忽略了材料的科学定位，以及对花瓶的影响。 C'est grâce aux acquisition ées scientifiques récentes permettant d'accéder à la microstructure 3D des matériaux poreux qu'une approche microstructurale est aujourd'hui possible. Il s'agit par conséquent Au cours de ce programme de recherche de saisir une opportunité qui pourrait boucherser notre compréhension des phénomènes acoustiques en répondant aux problématiques suivantes：（P1）Comment optimiser l'architecture microstructurale d'un matériel Au poreux pour obtenir le macro-comportement acoustique souhaité. (P2)评述了限制低频多孔材料声吸收的局部耗散机制的无源性。(P3)评论traduire一个建筑微结构虚拟优化在一个材料poreux réel。

À l'échelle de Planck (10E-33 cm), l'espace est décrit comme une mousse quantique. À l'échelle du cosmos (>10E26 cm), les galaxies se distribuent suivant la structure d'une mousse cosmique. Plus près de nous, des milieux poreux naturels se forment (nid d'abeille, sol, roche, os, éponge de mer). Cette omniprésence et les propriétés remarquables de ces milieux ont longtemps fasciné les ingénieurs qui s'en sont inspirés pour créer des matériaux poreux adaptés à différentes applications: absorption et isolation sonore, refroidissement de composantes électroniques, implant et substitut osseux, structure légère, absorption d'impacts, électrode poreuse pour piles à combustible, filtration et purification de l'eau. En acoustique, les matériaux poreux sont inefficaces en basses fréquences (< 500 Hz) pour de faibles épaisseurs à cause de la passivité de leurs mécanismes de dissipation. Cette passivité impose des limites physiques basses fréquences - i.e., absorption sonore nulle à 0 Hz. Ce blocage vient d'une compréhension des phénomènes de dissipation qui est limitée à l'échelle macroscopique. Les modèles développés pour les matériaux poreux complexes sont des modèles semi-empiriques basés sur des propriétés macroscopiques apparentes (porosité, perméabilité, tortuosité, etc.). Ainsi, la science de l'acoustique ignore la science locale des matériaux réels et fonctionne par conséquent en vase clos. C'est grâce aux percées scientifiques récentes permettant d'accéder à la microstructure 3D des matériaux poreux qu'une approche microstructurale est aujourd'hui possible. Il s'agit par conséquent au cours de ce programme de recherche de saisir une opportunité qui pourrait bouleverser notre compréhension des phénomènes acoustiques en répondant aux problématiques suivantes: (P1) Comment optimiser l'architecture microstructurale d'un matériau poreux pour obtenir le macro-comportement acoustique souhaité. (P2) Comment s'affranchir de la passivité des mécanismes de dissipation locaux qui limite l'absorption acoustique d'un matériau poreux en basses fréquences. (P3) Comment traduire une architecture microstructurale virtuelle optimisée en un matériau poreux réel.