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Mardi 17 Juillet 2018

SCIENCE - Publié le 28/06/2018 à 17:53


Détecter les fissures des centrales ou les cancers grâce aux ondes acoustiques



Au Laboratoire de mécanique et d'acoustique (LMA) du CNRS, à Marseille, les chercheurs exploitent les ondes dans plusieurs domaines : du béton des centrales nucléaires aux cancers pédiatriques, en passant par l'amélioration des instruments de musique.

"Des capteurs sont placés sur un mur de la centrale et, en observant des variations dans les vibrations de la structure, on repère les éventuelles dégradations", décrit Cédric Payan, responsable de l'équipe "ondes et imageries" du LMA. Une technique innovante qui permet de diagnostiquer de manière très précoce l'endommagement d'une structure en béton.

L'équipe du LMA, qui collabore étroitement avec EDF, "teste" pour la première fois ces concepts sur la maquette de centrale VeRCoRs (Les Renardières, Seine-et-Marne) ou encore les conteneurs destinés à recevoir les déchets radioactifs à Bure (projet Cigéo, Meuse) en juin.

Cédric Payan ajoute : "Nous étions les premiers, il y a une dizaine d'années, à développer cette technologie", aujourd'hui plébiscitée, après l'accident de Fukushima au Japon et avec les questions sur le stockage des déchets radioactifs.

A côté de ces échantillons de béton, un autre chercheur travaille sur un support bien différent : des os. Philippe Lasaygues, ingénieur de recherche, explore la tomographie ultrasonore numérique, comme complément de l'échographie.

L’idée est de prendre en compte la complexité de la propagation des ultrasons dans les structures osseuses et de proposer aux cliniciens une image améliorée de certaines zones. Une technique qui pourrait permettre de détecter et caractériser des pathologies osseuses chez l’enfant notamment, pour lesquels l’utilisation des ultrasons, non ionisants, non-irradiants et indolores, est préconisée.

"C'est le rôle du service public", assure Philippe Lasaygues, "car un laboratoire privé ne va pas se lancer dans ce type de recherche".

- Améliorer les implants auditifs -

Toujours dans le domaine médical, le LMA s'intéresse de près à la perception auditive chez les sourds équipés d'un implant cochléaire. Constatant que l'information transmise par les électrodes est très appauvrie et dégradée, les scientifiques évaluent de nouvelles manières de stimuler ces électrodes pour se rapprocher du fonctionnement d'une oreille normale.

Ils ont aussi mis au point un simulateur permettant à une personne entendant normalement d'entendre "à la manière" d'une personne implantée. Un outil pour les aidants ou les professionnels de l'éducation, mais également pour les chercheurs sur l'audition.

Pour tester au mieux ces dispositifs, les chercheurs du LMA disposent d'un ensemble "unique au monde" de trois salles anéchoïques, véritables "boîtes à silence", montées sur pilotis dans des caissons indépendants pour éviter tout bruit ou vibration extérieurs.

Dans ces salles, les chercheurs s'intéressent notamment à la "transparence acoustique" de matériaux innovants utilisés dans l'industrie, à l’étude de la perception auditive humaine ou encore au contrôle actif pour la réduction du bruit.

Plus ludique, au LMA on tente aussi de créer les instruments de musique du futur, pour faire émerger des instruments plus plaisants à utiliser, plus simples aussi.

En collaboration avec le fabricant musical Buffet-Crampon, le LMA met au point une nouvelle clarinette, dite logique, "dont la géométrie est plus simple et les sonorités plus homogènes que la clarinette actuelle".

En étudiant numériquement le jeu d'un musicien, les chercheurs veulent "avoir un autre retour que le son", pour fournir des outils pour améliorer la "performance musicale", selon Philippe Guillemain, directeur de recherche au CNRS.

Le LMA accueille environ 140 personnes, et fonctionne avec un budget annuel de 2,8 millions d'euros hors masse salariale. Il fut le premier laboratoire du CNRS (Centre national de la recherche scientifique) à s'établir en province, en 1964 sur le campus Joseph-Aiguier du CNRS à Marseille. Depuis 2015, il a déménagé sur un site nouveau, au technopôle de Château-Gombert, dans le nord de la ville.

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