Des bulles qui chantent : comment de petites sphères molles étouffent le son express
Une bulle de gaz dans l'eau chante fort : c'est la résonance de Minnaert. Le liquide dense empêche la bulle de se comprimer rapidement, la forçant à vibrer. Dans l'air, cet effet n'existe pas : l'air est trop léger. Mais si on habille la bulle d'une enveloppe de silicone souple, semblable à du caoutchouc, elle joue le rôle de la masse d'eau. On obtient une « élasto-bulle ». Lorsqu'une onde sonore la recouvre, les parois se déforment docilement, tout comme l'eau autour d'une vraie bulle la retient. Une petite bille, apparemment, peut résonner à des fréquences des centaines de fois plus grandes que sa taille, absorbant presque parfaitement le son. Grâce à la spectroscopie (analyse précise des vibrations sonores), les scientifiques ont confirmé que l'énergie de l'onde se transforme intégralement en chaleur, augmentant irréversiblement l'entropie — la mesure du chaos moléculaire. C'est précisément pour cela que le son ne revient pas en arrière. En modifiant l'épaisseur de l'enveloppe et le rayon, on accorde la bulle comme un instrument de musique. Avec de telles bulles, comme avec des pixels de silence, on assemble des revêtements qui atténuent le grondement d'un moteur sur une note donnée, et des filtres acoustiques pour les ultrasons. La simplicité du silicone sort ces atténuateurs du laboratoire pour les amener directement dans nos maisons, promettant un silence tant attendu.
Le bruit fort des hélices de navire, ce sont les bulles qui éclatent sous l'eau qui chantent, et c'est la même résonance de Minnaert qui est en cause.