Une équipe de recherche de l’Université du Michigan et du Laboratoire de recherche de l’Armée de l’air a réalisé des progrès dans le domaine des métamatériaux mécaniques. L’équipe a fabriqué par impression 3D un métamatériau mécanique tubulaire à structure complexe, capable de supprimer efficacement la propagation des vibrations.

Basée sur des décennies de recherches théoriques et informatiques, l’équipe a développé une conception structurelle capable d’empêcher passivement la transmission des vibrations. James McInerney, chercheur au Laboratoire de recherche de l’Armée de l’air, a déclaré : « Nous avons réalisé que nous pouvions réellement fabriquer ces structures. » L’innovation de ce métamatériau mécanique réside dans les propriétés d’isolation vibratoire conférées par sa géométrie, plutôt que par des modifications de la composition chimique du matériau.

Cette structure d’isolation utilise une conception en treillis répétitif, enroulée en forme tubulaire après un empilement spécifique. Le professeur Xiaoming Mao du département de physique de l’Université du Michigan a souligné : « Ces principes géométriques peuvent être appliqués à des matériaux allant de l’échelle nanométrique à macroscopique, conférant une robustesse exceptionnelle aux matériaux. » L’équipe de recherche a utilisé de l’impression 3D en nylon pour fabriquer avec succès cette structure complexe appelée « tube kagome », validant ses performances d’isolation vibratoire.

Cette conception de métamatériau mécanique intègre la théorie des treillis de Maxwell du XIXe siècle et les recherches modernes en physique topologique. McInerney a expliqué : « Notre idée n’est pas de remplacer l’acier et le plastique, mais de les utiliser plus efficacement. » Les chercheurs ont indiqué que, bien que cette structure nécessite un compromis entre les performances d’isolation vibratoire et la capacité portante, elle ouvre de nouvelles voies pour la conception de matériaux.