Des chercheurs de l'Université d'Exeter ont mis au point une nouvelle technique pour contrôler les ondes sonores à haute fréquence, que l'on trouve couramment dans les appareils de tous les jours tels que les téléphones portables.

L'équipe de recherche, dirigé par le professeur Geoff Nash de l'Université d'Exeter, ont créé une nouvelle structure capable de manipuler les ondes sonores à fréquence extrême - également appelées ondes acoustiques de surface ou « nanoquakes », car ils traversent la surface d'un matériau solide d'une manière similaire aux tremblements de terre sur terre.

Bien que les ondes acoustiques de surface (SAW) constituent un élément clé d'une multitude de technologies, ils se sont avérés extrêmement difficiles à contrôler avec un degré de précision quelconque. Maintenant, l'équipe du département Sciences Naturelles de l'Université d'Exeter a développé un nouveau type de structure, connu sous le nom de 'cristal phononique, ' qui, lorsqu'il est modelé dans un appareil, peut être utilisé pour diriger et guider les nanoséismes,

La recherche est publiée dans une revue scientifique de premier plan, Communication Nature , le 2 août, 2017.

Professeur Nash, L'auteur principal de la recherche a déclaré :« Les dispositifs à ondes acoustiques de surface sont déjà présents dans une myriade de technologies, y compris les systèmes radar et la détection chimique, mais sont de plus en plus développés pour des applications telles que le laboratoire sur puce.

« Les approches de laboratoire sur puce réduisent les laboratoires de chimie et de biologie conventionnels à quelques millimètres, et les SAW dans ces systèmes peuvent être utilisés pour transporter et mélanger des produits chimiques, ou pour réaliser des fonctions biologiques telles que le tri cellulaire.

"Pourtant jusqu'à maintenant, il a été extrêmement difficile de créer une structure comme la nôtre qui puisse être utilisée pour diriger facilement les ondes acoustiques de surface. Notre nouvelle conception de cristal phononique est capable de contrôler les nanoquakes avec juste une poignée d'éléments cristallins, le rendant beaucoup plus facile à produire que ceux précédemment démontrés.

« Nous sommes convaincus que ces résultats ouvriront la voie à la prochaine génération de nouveaux concepts de dispositifs SAW, tels que les biocapteurs de laboratoire sur puce, qui reposent sur le contrôle et la manipulation des nanoséismes SAW. Plus remarquable encore, il a également été proposé que ces structures puissent être agrandies pour assurer une protection contre les tremblements de terre. »

L'étude innovante a commencé comme un projet de premier cycle avec les étudiants Benjamin Ash et Sophie Worsfold, qui sont deux des quatre auteurs du document de recherche. Ben étudie actuellement pour un doctorat à Exeter avec le professeur Peter Vukusic, l'auteur final de l'article, et le professeur Nash au sein du Centre EPSRC d'Exeter pour la formation doctorale en métamatériaux.

Sophie a déclaré:"" Travailler avec Geoff et son groupe pour mon projet de premier cycle était l'une de mes parties préférées de mon diplôme. Même si je suis maintenant en formation pour devenir actuaire, J'utilise bon nombre des compétences que j'ai acquises au quotidien dans mon rôle, et l'indépendance et la confiance que j'ai acquises se sont avérées inestimables dans la poursuite de ma carrière. Je suis incroyablement excité d'avoir fait partie de cette recherche révolutionnaire."

Professeur Nash, qui est directeur des sciences naturelles à Exeter a ajouté :« Ayant déménagé à Exeter de l'industrie relativement récemment, cela a été absolument fantastique de pouvoir impliquer nos brillants étudiants de premier cycle dans mes recherches. Ils apportent de l'énergie, enthousiasme et une perspective différente, et apporter une contribution réelle et extrêmement précieuse aux recherches de mon groupe.