[h/f] cristaux phononiques et métamatériaux architecturés

Contexte du projet
Les cristaux phononiques (PCs) et les métamatériaux (MMs) sont des composites périodiques (ou quasi-périodiques) constitués de blocs de construction, c'est-à-dire de cellules unitaires, capables de contrôler la propagation des ondes de manière spatiale et spectrale grâce à des effets de directivité dépendant de la fréquence ou à des bandes interdites (BG – band gaps, régions de fréquence où la propagation des ondes est fortement atténuée). Ces effets sont induits par des interférences non destructives générées soit par le champ d'ondes diffusées à partir de changements périodiques brusques de rigidité/masse (BG de Bragg), soit par des inhomogénéités résonantes (BG localement résonants). Le concept de BG conduit naturellement à des applications impliquant la réduction des vibrations, le filtrage des ondes et leur atténuation (dans divers régimes de fréquence allant de quelques Hz à plusieurs kHz : réduction des mouvements du sol liés aux ondes sismiques, atténuation du bruit acoustique ou sous-marin, réduction des vibrations, pour n'en citer que quelques exemples).
Activités
Objectifs principaux
Bien qu’il n’existe pas de définition universellement acceptée des métamatériaux élastiques, ils sont généralement associés à des matériaux artificiels ou conçus par l'homme qui possèdent des propriétés peu courantes dans la nature. Cependant, des études récentes et novatrices ont montré que de nombreux systèmes biologiques, caractérisés par des organisations structurelles complexes, souvent disposées en architectures périodiques et/ou en gradients à plusieurs échelles, présentent des capacités extraordinaires d'absorption et de réflexion. Ces fonctionnalités uniques sont amplifiées par des mécanismes tels que les résonances locales ou la diffusion de Bragg.
L’objectif principal de ce projet de recherche postdoctorale est d’explorer le potentiel des systèmes biologiques caractérisés par un agencement (quasi-)périodique et hiérarchique pour le contrôle des ondes, dans le but d’inspirer la conception de nouveaux métamatériaux. En particulier, la recherche vise à développer de nouvelles conceptions capables de réduire la propagation des ondes élastiques dans les solides, l’air et les environnements sous-marins. L’adaptation de ces concepts à l’acoustique sous-marine, où l’interaction forte entre fluides et structures invalide souvent les hypothèses utilisées en acoustique aérienne, constitue un second objectif clé.
Enfin, cette recherche explorera l’optimisation des performances de contrôle des ondes en introduisant de nouvelles interfaces, potentiellement protégées par des principes topologiques, pour la conversion et le guidage des ondes. Étant donné la nature scalable des équations d’ondes, le projet étudiera également des applications dans d’autres domaines.
Compétences
Qualifications requises
Le candidat idéal doit être titulaire d’un doctorat en ingénierie, physique ou disciplines similaires, avec une solide expérience des méthodes analytiques et numériques (FEM, BEM, etc.). Une bonne maîtrise des bases en mécanique des structures et en propagation des ondes dans des structures périodiques est également nécessaire. Une connaissance approfondie de la modélisation de l’interaction entre les solides et les fluides denses (lourds) est recommandée.
Contexte de travail

Lieu
L’Institut d'Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie (UMR CNRS 8520 – https://www.iemn.fr/en/) est situé à Villeneuve-d’Ascq, près de la ville de Lille (France). Avec un personnel total de plus de 500 personnes, l’institut mène des recherches dans des domaines variés, allant de la physique à la science des matériaux, en passant par l’acoustique, la micro- et la nanotechnologie.

Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.

Lieu
L’Institut d'Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie (UMR CNRS 8520 – https://www.iemn.fr/en/) est situé à Villeneuve-d’Ascq, près de la ville de Lille (France). Avec un personnel total de plus de 500 personnes, l’institut mène des recherches dans des domaines variés, allant de la physique à la science des matériaux, en passant par l’acoustique, la micro- et la nanotechnologie.

Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.