Des anneaux de plastique pour lutter contre les séismes ?
PartagerLes étonnants concepts théoriques menant à ce que l'on appelle l'invisibilité pourraient aussi servir à protéger des bâtiments... contre les tremblements de terre. C'est ce que démontrent les chercheurs de l'Institut Fresnel de Marseille, qui avaient déjà proposé ce principe contre les tsunamis. Une idée qui pourrait aussi servir à réduire les vibrations d'une voiture.
Un souffle prométhéen traverse visiblement l’esprit de plusieurs Terriens depuis quelques semaines. Après Bill Gates et ses idées pour maîtriser les cyclones, certains imaginent maintenant de contrôler la puissance destructrice des séismes.
Ce sont les récentes propriétés des métamatériaux et les théories mathématiques décrivant la propagation des ondes à l’aide d’équations aux dérivées partielles qui inspirent un groupe de chercheurs travaillant aux universités d’Aix-Marseille et de Liverpool. Récemment, ces mêmes scientifiques avaient proposé de protéger les ports contre les tsunamis grâce aux concepts théoriques de l'invisibilité.
On peut en effet montrer par le calcul et à l’aide de simulations sur ordinateur que le trajet des ondes dans un milieu donné peut être modifié de manière à contourner un obstacle. Depuis quelques années, les chercheurs de différents pays ont pu mettre en pratique ces prédictions théoriques et réaliser de véritables dispositifs d’invisibilité dans le domaine des micro-ondes.
Aujourd’hui Mohamed Farhat, Sebastien Guenneau et Stefan Enoch viennent de publier le résultat de leurs recherches dans la revue Physical Review Letters. En appliquant les mêmes concepts, de nouveau issus de la théorie de l’invisibilité, ils montrent que des séries d’anneaux concentriques constitués de matière plastique, de cuivre et de quatre autres matériaux, différant par leurs duretés et leurs flexibilités, peuvent atténuer fortement les ondes sismiques en les déviant autour d’une construction à protéger.
Les géologues auront leur mot à dire
Leur dispositif ne peut rien contre les ondes de compression (ou ondes P, suites de compressions et de décompressions du sol dans le sens de propagation) ni de cisaillement (ou ondes S, déformations latérales perpendiculaires à la propagation). En revanche, il peut effectivement atténuer le troisième type d'ondes générées par un séisme, celles dites de surface. Or ces ondes, analogues aux rides à la surface de l'eau, sont justement celles qui ont les effets les plus destructeurs.
La réalisation pratique de dispositifs anti-sismiques devra cependant se plier aux contraintes issues de la géologie et les physiciens et mathématiciens devront tenir compte de l’avis des géologues. Des obstacles imprévus risquent donc d’être découverts et il est probablement encore trop tôt pour savoir si les réalisations seront à hauteur des espérances.
D’autres applications, probablement plus facilement réalisables dans un premier temps, peuvent s'imaginer, dans l'industrie automobile et en aéronautique, où des dispositifs similaires à ceux des chercheurs de l'Institut Fresnel pourraient supprimer les vibrations gênantes.
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