Phononique du nacre naturel

Jérémie Marguéritat (équipe Luminescence) et Maroun Abi Ghanem (équipe Biophysique), en collaboration avec des collègues du Mans et de Chicago (Etats-Unis), ont publié un article intitulé "Characterization of the Phononic Landscape of Natural Nacre from Abalone Shells" dans la revue Small.

Cet article explore le comportement phononique du nacre, un biocomposite naturel connu pour sa structure en « brique et mortier », analogue à un super-réseau composé de couches alternées de tablettes minérales et de matériaux organiques. Bien que des études antérieures aient suggéré la présence de bandes interdites phononiques dans ces nano-structures naturelles, leur existence à haute fréquence restait à prouver expérimentalement.
A l’aide de techniques ultrasons laser (Transient Grating Spectroscopy et Picosecond Ultrasonics) et de spectroscopie Brillouin, les auteurs ont étudié la dispersion des ondes acoustiques de surface (SAW) sur le nacre à des fréquences allant du MHz au GHz. Ils ont découvert que, contrairement aux prédictions théoriques, le comportement phononique du nacre montre une faible dispersion dans ce spectre, dû à des imperfections structurelles, une hétérogénéité mécanique, et un faible contraste élastique entre ses constituants structurels.
Ces résultats apportent un éclairage nouveau sur la mécanique complexe du nacre, tout en ouvrant des perspectives pour la conception de matériaux bio-inspirés destinés à des applications en phononique.
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