2. B- Le mur anti-bruit fractal

18 Janvier 2016

$Mur fractal$

Mur fractal

Une autre utilité importante de la géométrie fractale est le mur acoustique. En effet, deux chercheurs scientifiques Bernard Sapoval et Marcel Filoche ont créé en association avec la société Colas le premier mur « anti-bruit » possédant une structure fractale. Il possède des performances d'absorption inégalées.

Le mur anti-bruit fractal est environ 40 % plus efficace que les panneaux acoustiques classiques placés en bordure des routes. Le gain estimé est de 6 décibels par rapport aux panneaux les plus performants utilisés aujourd'hui.

Le principe de ce mur est d'utiliser les propriétés particulières de la géométrie fractale : un périmètre infini dans une aire finie. Ce qui correspond dans ce cas à une surface illimitée dans un volume limité. Cependant, il ne respecte pas parfaitement les propriétés des fractales car il semble évident qu'en réalité les fractales parfaites ne peuvent être conçues (flocon de Koch ou ensemble de Julia). Le motif du mur n'est donc pas répété infiniment.

Mais quels sont les avantages de cette géométrie ?

« Nous sommes partis du principe que l’absorption sonore serait proportionnelle à la surface développée au contact des ondes sonores »

Bernard Sapoval

La géomètrie fractale permet donc d'augmenter la surface d'absorption des ondes acoustiques. Aussi, les objets fractals ont une autre propriété avantageuse: ils sont de très mauvais résonateurs. Ils amortissent donc parfaitement les ondes sonores. Nous allons essayer de comprendre pourquoi. Tout d'abord, il faut savoir qu'un son est une perturbation périodique provoquée par une onde acoustique. Or, on constate que dans le mur fractal les vibrations sonores sont piégées dans les anfractuosités de ce dernier. Ailleurs, elle sont faibles car la géométrie provoque des interférences destructives. Plus le périmètre de la surface fractale est grand plus le confinement de ces ondes est important. On appelle ce principe la localisation par la frontière. Il en découle que ces vibrations sont considérablement amorties, le son est atténué voire assourdi.

Néanmoins, il existe des contraintes à la fabrication de ce type de mur. Tout d'abord, la technique de réalisation est complexe : le moulage de forme très irrégulière est difficile à effectuer. De plus, il est assez coûteux. Pourtant, les chercheurs se montrent optimistes vis à vis de cette réalisation. Ils espèrent prochainement améliorer les capacités du mur d'absorption tout en gardant un prix compétitif.

Mur fractal installé dans l'Allier

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