Conception et caractérisation de cristaux phononiques imprimés en 3D pour la manipulation des ondes ultrasonores

Abstract

Cette étude a exploré la conception, la fabrication et la caractérisation d'un cristal phononique 3D en polymère (PLA) à structure cubique simple, composé de billes reliées par des cylindres. Les propriétés acoustiques, notamment le bande interdite phononique (Gap) et la transmission, ont été modélisées théoriquement sous COMSOL pour des configurations parfaites et avec défauts ponctuels. La structure a ensuite été fabriquée par impression 3D SLA et caractérisée pour confirmer le gap théorique. L'application de ce cristal comme capteur de liquides a été testée avec succès pour les solutions de NaCl et de Glucose, démontrant le potentiel de cette géométrie optimisée pour la réalisation de capteurs liquides sensibles ==================================================================================================== This study focused on the design, fabrication, and characterization of a 3D polymeric phononic crystal (PLA) with a simple cubic structure, composed of spheres connected by cylinders. The acoustic properties, including the phononic band gap and transmission, were theoretically modeled using COMSOL for both perfect and point-defect configurations. The structure was then fabricated via SLA 3D printing and characterized to confirm the theoretically obtained gap. The application of this crystal as a liquid sensor was successfully tested with NaCl and Glucose solutions, demonstrating the potential of this optimized geometry for creating sensitive liquid sensors.