Un nouveau matériau pourrait rendre les moteurs d’avion aussi « silencieux » qu’un sèche-cheveux

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| University of Bath

Parallèlement à la résistance des alliages, les ingénieurs tentent également de concevoir des matériaux permettant de réduire le bruit au maximum. Récemment, des chercheurs ont développé un nouveau matériau possédant une structure semblable à la meringue avec un haut coefficient d’isolation acoustique. Ce dernier pourrait considérablement réduire le bruit des moteurs d’avions jusqu’à le réduire à celui d’un sèche cheveux.

Le nouveau matériau, incroyablement léger, peut fortement réduire le bruit des moteurs et améliorer le confort des passagers. Il a été développé à l’Université de Bath. L’aérogel d’oxyde de graphène et d’alcool polyvinylique ne pèse que 2.1 kg par mètre cube, ce qui en fait l’isolant acoustique le plus léger jamais fabriqué. Il pourrait être utilisé comme isolant dans les moteurs d’avion pour réduire le bruit jusqu’à 16 décibels — réduisant le rugissement de 105 décibels d’un moteur à réaction qui décolle à un son plus proche de celui d’un sèche-cheveux…

La structure en forme de meringue de l’aérogel le rend extrêmement léger, ce qui signifie qu’il pourrait agir comme un isolant dans les nacelles des moteurs d’avion, sans pratiquement aucune augmentation du poids total. Le matériau est actuellement optimisé par l’équipe de recherche pour offrir une dissipation thermique améliorée, offrant des avantages en termes d’efficacité énergétique et de sécurité. Des chercheurs du Centre des matériaux et structures de Bath (MAST) ont publié une méthode de fabrication des matériaux dans la revue Nature Scientific Reports.

Un matériau avec une large gamme d’applications

Le professeur Michele Meo, qui a dirigé la recherche, explique : « C’est clairement un matériau très intéressant qui pourrait être appliqué de plusieurs manières — initialement dans l’aérospatial mais potentiellement dans de nombreux autres domaines tels que l’automobile et le transport maritime, ainsi que dans la construction et les chantiers ».

graphique absorption acoustique
Graphiques montrant l’absorption acoustique selon les différentes compositions du matériau (haut) et son épaisseur (bas). © Mario Rapisarda et al. 2021

« Nous avons réussi à produire une densité extrêmement faible en utilisant une combinaison liquide d’oxyde de graphène et d’un polymère, qui sont formés avec des bulles d’air fouettées et lyophilisés. À un niveau très basique, la technique peut être comparée au fouettage des blancs d’œufs pour créer des meringues — c’est solide mais contient beaucoup d’air, il n’y a donc aucune pénalité de poids ou d’efficacité pour obtenir de grandes améliorations en termes de confort et de bruit ».

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Bien que l’objectif initial de l’équipe soit de travailler avec des partenaires de l’aérospatiale pour tester le matériau en tant qu’isolant acoustique dans les moteurs d’avion, les chercheurs expliquent qu’il pourrait également être utilisé pour créer des panneaux dans des hélicoptères ou des moteurs de voiture. Ils estiment que l’aérogel pourrait être utilisé dans les 18 prochains mois.

Sources : Scientific Reports

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