Acoustic properties of natural materials

Dans cette these, nous etudions un metamateriau inspire de la paille de ble pour l'absorption parfaite du son. Une botte de paille estidealisee comme un milieu poreux anisotrope, compose d’un arrangement periodique tres concentre de tubes creux cylindriques. L’approche theorique de ce metamateriau repose sur l'homogeneisation asymptotique a deux echelles d'un reseau permeable de resonateursparfaitement rigides dont la physique est enrichi par des resonances internes. Les principales caracteristiques de ce milieu poreux sont lacompressibilite effective negative autour de la resonance du tube et la reduction drastique de la vitesse de propagation du son (slowsound) a tres basse frequence. Une configuration optimale est concue, basee sur la condition de couplage critique, pour laquelle la fuited’energie du systeme resonnant ouvert est parfaitement compensee par les pertes intrinseques induites par les pertes viscothermiques.Des mesures en tube a impedance sont effectuees sur des echantillons fabriques par impression additive pour valider les resultatstheoriques. Nous montrons que ce metamateriau est un absorbeur sub-longueur d'onde capable d’une absorption parfaite a tres bassefrequence et d'introduire une quasi-bande interdite autour de la resonance du tube. De plus, la nature anisotrope de ce materiau conduit aune absorption globalement elevee a basse frequence et ce pour toutes les incidences. Cette etude offre la possibilite de concevoir unabsorbeur acoustique selectif en angle et en frequence. Pour conclure, les resultats de cette these montrent que la paille est un boncandidat pour une absorption acoustique parfaite.