L’invention d’une isolation acoustique qui utilise des balles de ping-pong comme résonateurs de Helmholtz

Le son de basse fréquence n’est pas audible par l’oreille humaine, alors qu’il est omniprésent dans les villes, ainsi que près des aéroports, des chemins de fer et des routes. Il est perçu comme un bruit de fond dans le paysage acoustique et n’est pas bon pour la santé. Lorsqu’une personne y est exposée à long terme, cela risque de provoquer des problèmes de santé tels que des troubles auditifs, des troubles respiratoires ou des troubles de l’humeur. Cependant, il est difficile d’éviter ce son de basse fréquence, car il peut provenir d’un large éventail de sources. De plus, il est peu influencé par les structures environnantes. Dans cette nouvelle étude, des scientifiques de l’Université de Lille et de l’Université technique nationale d’Athènes, en Grèce, ont trouvé un moyen plus simple et moins coûteux de se protéger de ce vacarme néfaste en zone urbaine. Ils ont utilisé des balles de ping-pong pour fabriquer des métasurfaces acoustiques basées sur le principe du résonateur de Helmholtz. Le point sur cette technologie d’absorption sonore à basse fréquence.

Pourquoi ont-ils choisi d’employer des balles de ping-pong ?

Ces balles creuses en plastique sont capables de se déplacer à grande vitesse dans l’air au cours des parties de tennis de table. Elles sont peu affectées par leur environnement. Avec quelques modifications, elles sont capables d’absorber les bruits de basse fréquence, selon cette équipe de recherche. D’après Robine Sabat, co-auteur de cette étude, les balles de ping-pong constituent des objets quotidiens, facilement accessibles et présents presque partout dans le monde entier. C’est une alternative plus économique aux solutions d’isolation acoustique sophistiquées existantes. Le coût réduit, la recyclabilité et l’efficacité de ces balles seraient quelques atouts principaux de cette nouvelle technologie d’isolation sonore à basse fréquence.

Comment est conçue cette solution acoustique ?

Ces chercheurs européens ont mis au point des métasurfaces acoustiques, capables de manipuler les ondes sonores. Celles-ci sont inspirées des résonateurs de Helmholtz qui sont en mesure de capter les ondes sonores ambiantes à sa fréquence naturelle. Ces résonateurs sont composés de cavités connectées à leur environnement par un minuscule cou, a expliqué Robine Sabat. Au début, cette équipe de scientifiques a eu l’idée de coupler deux résonateurs, permettant de créer deux fréquences de résonance. Elle a ensuite rajouté d’autres résonateurs jusqu’à obtenir un panneau carré comprenant des balles de ping-pong percées de trous. Cette approche lui a permis de multiplier les fréquences de résonance produites et d’optimiser la capacité d’absorption de sons du dispositif.

Quelles sont les spécificités de cet appareil ?

Ces scientifiques ont défini le nombre de balles de ping-pong, ainsi que le nombre de trous, leur taille et leur emplacement, en vue de modifier et d’améliorer les propriétés phoniques des métasurfaces. Par conséquent, ils sont parvenus à réaliser un appareil d’absorption acoustique à la fois efficace et peu coûteux. Selon eux, ces métasurfaces disposent diverses autres fonctions importantes, dont la réflexion du son non conventionnelle, la focalisation du son et la manipulation de la transmission du son. Cette équipe poursuit actuellement ses travaux de recherche afin d’améliorer cette technologie et de faciliter son application pratique.

Quel est le principe de résonateur de Helmholtz ?

Dans les années 1850, Hermann von Helmholtz a inventé un appareil capable de déterminer la hauteur des différents tons. La résonance de Helmholtz porte ainsi le nom de cet inventeur. Celle-ci se produit, par exemple, lorsque l’on souffle dans le haut d’une bouteille vide.

Il est à noter que ce principe est déjà utilisé dans plusieurs autres domaines tels que l’automobile, l’aéronautique, la musique, l’acoustique des salles et la construction d’une cheminée. Pour obtenir plus d’informations sur cette étude, rendez-vous sur Journal of Applied Physics. Que pensez-vous de cette invention ? N’hésitez pas à partager votre avis, vos remarques ou nous signaler une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .

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