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Un « Tokamak » acoustique

Parution

Le 13 octobre 2023

tokamak
Tomamak Acoustique

Grâce à des cages imprimées en 3D nous avions montré que l’on peut stabiliser des bulles dans l’eau sous n’importe quelle forme: cubes, sphères, et même anneaux. Ici nous imprimons un grand nombre bulles anneaux de 2cm, disposée sur un grand cercle pour obtenir un Tokamak acoustique.

En effet  sa géométrie ressemble à celle du Tokamak utilisé pour confiner magnétiquement les plasmas chauds destinés aux expériences de fusion nucléaire. 
Lorsque que ce Tokamak à bulles  est excité par des sons, les bulles oscillent fortement. Une première résonance collective des 24 bulles anneaux se produit, aux alentours de 500 Hz, deux fois plus bas que la fréquence de résonance d’une bulle seule car les bulles interagissent collectivement en phase. A plus haute fréquence, d’autres modes apparaissent où les bulles ne sont pas en phase.
Une originalité du champ acoustique au sein du Tokamak à résonance est sa grande homogénéïté, alors qu’habituellement le niveau sonore  varie fortement quand on se déplace près d’une source. Ce qui fait de ce Tokamak un objet acoustique unique.  

Références :

Acoustic Tokamak with strongly coupled toroidal bubbles, A. Caumont, O. Stephan, E. Bossy, B. Dollet, C. Quilliet, and P. Marmottant, Physical Review E 108,  045105

Date

Le 13 octobre 2023

Contact

Philippe MARMOTTANT
philippe.marmottantatuniv-grenoble-alpes.fr (philippe[dot]marmottant[at]univ-grenoble-alpes[dot]fr)
 

Publié le 16 octobre 2023

Mis à jour le 13 février 2024