Acoustique des Milieux Granulaires

Mécanique topologique et non-linéarité

Bien que d'abord lié aux électrons, le domaine en développement rapide des isolants topologiques a stimulé la recherche pertinente également dans des contextes classiques, par exemple en acoustique et en mécanique. Cela a révélé une pléthore de configurations d'ondes classiques avec une localisation et un transfert robustes du son - offrant potentiellement de nouvelles applications dans la récupération d'énergie, l'isolation des vibrations et le guidage d'ondes phononiques.

En utilisant de mécaniques topologiques à une ou deux dimensions, nous essayons de révéler et de comprendre des phénomènes topologiques intrigants, tels que les transitions topologiques dépendant du désordre et de l'amplitude, le transfert non adiabatique d'états topologiques, et l'existence et la stabilité de solitons gap.

Fig .1 (a)

Mode d'interface topologiquement non trivial et (b) trivial dans un graphène mécanique granulaire, (c-e) mode de bord non linéaire stable topologiquement non trivial.                                             

Métamatériaux élastiques flexibles non linéaires    

Les métamatériaux élastiques flexibles (flexEM) peuvent être définis comme des structures artificielles architecturées possédant la capacité de se déformer de manière substantielle, répétée et réversible.

Ces dernières années, flexEM a connu des développements rapides dans ses usages et applications, comme dans le cadre de la robotique douce, de l'actionnement innovant (locomotion, préhension), de la commutation mécanique et du contrôle précis du mouvement, ou encore de la reconfiguration à grande échelle.

Fig. 2 Schémas du flexEM.

Parmi toutes les conceptions flexEM possibles, nous nous intéressons à celle composée de masses rotatives, comme celles montrées sur la Fig. 2.

En effet, la coexistence de deux / trois degrés de liberté par site (translation et rotation) et la non-linéarité provenant des grandes rotations, donne lieu à de nouveaux phénomènes non linéaires dans de telles architectures, tels que les solitons à impulsions élastiques vectorielles et les ondes de transition.

Ces derniers ont notamment prouvé leur intérêt pour la reconfiguration macroscopique d'un flexEM bistable.