Thèse (H/F): Ingénierie des contraintes de radiation ultrasonores dans un régime de son lent

Description du Poste

Sujet De Thèse

Contexte
La pression de radiation acoustique permet de manipuler des objets sans contact, mais les techniques actuelles sont limitées à des particules de petite taille (micrométriques à millimétriques). En optique, le ralentissement de la lumière ("slow light") dans des milieux structurés amplifie significativement la pression de radiation, car celle-ci est inversement proportionnelle à la vitesse de groupe. Cependant, ce ralentissement s’accompagne aussi d’une augmentation de l’atténuation, ce qui impose un compromis entre amplification des forces et dissipation de l’énergie.
En acoustique, le concept de "son lent" (vitesse de groupe réduite) peut être réalisé naturellement via la propagation d’ondes de cisaillement dans des milieux très mous (hydrogels, suspensions de fluides complexes), ou via des métamatériaux acoustiques (résonateurs de Helmholtz, cristaux phononiques, guides d’ondes structurés). Ces milieux offrent un contrôle fin de la dispersion et de la localisation de l’énergie acoustique, suggérant une amplification possible des forces de radiation. Pourtant, cette piste reste inexplorée, alors qu’elle pourrait changer le paradigme de manipulation sans contact de particules plus lourdes ou volumineuses dans l’air ou l’eau, avec des applications en tri de matériaux ou microrobotique.

Projet de thèse
Cette thèse vise à démontrer théoriquement et expérimentalement que les milieux à "son lent" amplifient les forces de radiation acoustique, et à en exploiter les applications pour la manipulation de particules. Le travail s’articulera autour de deux systèmes cibles :

1. Milieu naturel : étude de la propagation d’ondes lentes dans des milieux modèles très mous (hydrogels et suspensions) et leur interaction avec une cible, d’un point de vue des contraintes de radiation générées.
2. Milieu artificiel : Conception d’un milieu structuré, ou métamatériau acoustique, mobilisant des résonances de structure en milieu aérien pour ralentir la propagation des ondes. L’interaction de cette onde avec une cible sera de nouveau considérée du point de vue des contraintes de radiation générées.

Le projet combinera modélisation analytique, simulations numériques (FEM), et campagnes expérimentales, en collaboration avec des experts physico-chimistes pour la formulation des milieux modèles mous.

Votre Environnement de Travail

Laboratoire et environnement de travail :
Le groupe de recherche est intégré au département d’Acoustique Physique de l’Institut de Mécanique et d’Ingénierie (I2M) à Bordeaux.

Rémunération et avantages

Rémunération

La rémunération est d'un minimum de 2300,00 € mensuel

Congés et RTT annuels

44 jours

Pratique et Indemnisation du TT

Pratique et indemnisation du TT

Transport

Prise en charge à 75% du coût et forfait mobilité durable jusqu’à 300€

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À propos du CNRS

Le CNRS est un acteur majeur de la recherche fondamentale à une échelle mondiale. Le CNRS est le seul organisme français actif dans tous les domaines scientifiques. Sa position unique de multi-spécialiste lui permet d’associer les différentes disciplines pour affronter les défis les plus importants du monde contemporain, en lien avec les acteurs du changement.

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