Pierre Guiraud, doctorant à Centrale Lille, vient d’obtenir le prix « DMS PhD Award », décerné par Thalès, qui récompense les meilleures thèses en Defence Mission Systems (DMS) soutenues en 2020.

La thèse de Pierre, intitulée « Analyse Théorique et Expérimentale de l’Efficacité de Mousse de Carbone pour Génération Acoustique dans des Milieux Visqueux » a été menée en collaboration avec l’Université NTU et le Laboratoire international « CINTRA » à Singapour .

Les transducteurs électroacoustiques ainsi que les dispositifs piézoélectriques font partie des principales méthodes de génération acoustique dans un gaz ou un liquide. Un mouvement mécanique d’une membrane crée une vibration du fluide générant une onde acoustique. La thermoacoustique en revanche utilise des variations rapides de température d’un matériel pour exciter le fluide (généralement de l’air). Ces change- ments thermiques rapides créent une compression dilatation de l’air qui va  générer une onde acoustique.     De tels matériaux sont appelés thermophones. Ces derniers ont été découverts à la même période que les transducteurs électroacoustiques mais leur faible efficacité ainsi que les limitations scientifiques de l’époque ont empêché le domaine de se développer. En 1999 un nouveau thermophone avec des capacités acoustiques bien supérieures à ses prédécesseurs a été présenté. La publication de cet article associé à une plus grande facilité d’accès à des machines permettant la fabrication de matériaux nanostructurés a permis un nouvel engouement pour la thermoacoustique audio. Dans cette thèse une vaste revue de littérature est présentée et un modèle innovant multicouche de génération thermoacoustique en est déduit. Ce modèle est résolu pour    la génération d’ondes planes, cylindriques et sphériques. Un second modèle basé sur une hypothèse dite de deux températures est aussi créé pour représenter de façon plus fidèle la génération thermoacoustique  dans un milieu poreux épais. Une analyse étendue des résultats découlant de ces modèles est ensuite faite permettant la compréhension des forces, faiblesses et particularités des thermophones par rapport aux trans- ducteurs traditionnels. Enfin une analyse expérimentale de mousses carbonées en partenariat avec CINTRA Singapour est présentée. Cela permet la validation des modèles théoriques et procure une compréhension expérimentale sur la manipulation de ce type de matériaux flexibles et légers mais fragiles, ainsi que leurs potentielles applications scientifiques et commerciales.