Avez-vous déjà pensé à comment fonctionne votre voix lorsque vous parlez ou chantez ? En fait, vos cordes vocales sont un peu comme des élastiques que vous étirez plus ou moins pour créer différents sons. Mais comprendre comment cet étirement agit sur les vibrations des cordes vocales n’est pas si simple. Et de manière plus générale, ce phénomène s’applique également à toutes les parties souples de notre corps comme nos muscles, nos tendons ou encore nos artères.
Des scientifiques de l’Institut Langevin et du laboratoire PMMH ont développé une expérience modèle pour rendre ce phénomène plus clair. Ils ont utilisé un ruban en silicone très flexible pour voir comment il réagit lorsqu’il est fortement étiré et que ses vibrations sont observées. En utilisant des caméras ordinaires et des techniques de traitement de signal conventionnelles, ils ont pu observer l’influence de la tension sur la propagation des ondes élastiques. Ils montrent que leurs mesures correspondent parfaitement à la théorie de l’acoustoélasticité à condition de ne pas négliger la nature visqueuse des matériaux considérés.
Ce travail a des implications pratiques prometteuses pour la caractérisation des matériaux mous, mais aussi pour les scénarios dans lesquels des actions externes peuvent être utilisées pour ajuster leurs propriétés mécaniques. Il pourra être une source d’inspiration pour la conception de matériaux reconfigurables et de robots souples évolutifs.
Figure : Un ruban mou est soumis à une précontrainte statique et le comportement des ondes guidées, comme le mode de compression ou de flexion, est étudié.
Reference :
Viscoelastic dynamics of a soft strip subject to a large deformation
Alexandre Delory, Daniel A. Kiefer, Maxime Lanoy, Antonin Eddi, Claire Prada and Fabrice Lemoult
Soft Matter 2024
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