Actualités

Innover pour le silence : l’avenir de l’insonorisation

25 juillet 2024

Dans notre quête incessante de tranquillité au milieu de la cacophonie de la vie moderne, l’impératif de solutions innovantes d’insonorisation n’a jamais été aussi grand. L‘urbanisation rapide, l’essor des technologies numériques et l’augmentation des niveaux de pollution sonore ont transformé notre environnement en une symphonie de bruits constants et souvent perturbateurs. La solution réside dans le développement de matériaux révolutionnaires et d’approches respectueuses de l’environnement pour l’insonorisation, qui promettent de transformer nos espaces de vie et de travail en sanctuaires de silence.

L’insonorisation : une quête pour de nombreux secteurs

Les secteurs concernés par l’insonorisation sont nombreux. Chaque secteur a des exigences uniques en matière d’insonorisation, et les innovations dans ce domaine doivent répondre à des besoins variés tout en tenant compte des contraintes spécifiques de chaque industrie. En voici quelques exemples :

Construction et immobilier : les constructions résidentielles, commerciales et hôtelières nécessitent des environnements calmes pour assurer confort et bien-être ;

Transport : les industries du transport, qu’il s’agisse de l’aéronautique, de l’automobile, du ferroviaire ou du maritime, cherchent à améliorer l’expérience des passagers et réduire les nuisances et pollutions sonores ;
Industrie : les usines et sites de production doivent protéger la santé des travailleurs et respecter les normes de sécurité acoustique ;

Urbanisme : les espaces publics, parcs et infrastructures routières, doivent être aménagés pour minimiser la pollution sonore et créer des zones de détente agréables ;
Divertissement et loisirs : les cinémas, théâtres, salles de concert et studios d’enregistrement nécessitent une insonorisation de qualité pour des performances optimales.

En explorant les potentialités des matériaux novateurs et des techniques d’insonorisation de pointe, cette synthèse non exhaustive s’appuie sur une série de publications scientifiques ciblées qui abordent l’avenir de l’insonorisation.

Nouveaux matériaux : polymères avancés et impression 3D

À la pointe de l’innovation acoustique se trouvent des polymères avancés, méticuleusement conçus grâce à la technologie d’impression 3D. Ces matériaux ne se contentent pas de réduire le bruit, ils représentent un changement de paradigme dans les possibilités d’insonorisation. Les panneaux en polymère, en particulier ceux dérivés de l’acide polylactique et du glycol de polyéthylène téréphtalate, ont démontré une réduction significative des niveaux de pression sonore, avec certaines configurations absorbant jusqu’à 45% de l’énergie sonore (HriȚuc et al., 2023).

L’impression 3D permet de réaliser des structures complexes de panneaux insonorisants. Une étude compare des panneaux imprimés dans trois types de matériaux, à densités de remplissage variables (de 20% à 100%), avec des configurations internes aux profils circulaires, triangulaires et ondulés. Il est montré que quel que soit le matériau utilisé, les densités de remplissage de 40% et 60% présentent les panneaux au meilleur coefficient d’absorption (Zaharia et al., 2023).

La puissance acoustique de ces panneaux est également influencée par le diamètre de la buse de l’imprimante et la conception interne du panneau. Des chercheurs ont étudié les propriétés acoustiques de panneaux fabriqués à partir de différents diamètres de buse, de types de filaments variables ainsi que de canaux labyrinthiques spécifiques. Une perte de transmission maximale de 56dB est atteinte pour un échantillon imprimé avec une buse de 0,8 mm, un motif Z2 et une matière Black PLA Pro (Matei et al., 2024). Cette étude indique le potentiel d’application généralisée de ces panneaux dans les environnements bruyants.

Solutions respectueuses de l’environnement pour une insonorisation durable

L’industrie de l’insonorisation fait écho à l’appel mondial en faveur de la durabilité, ce qui conduit à l’exploration de matériaux biodégradables et respectueux de l’environnement. Les tissus à base de papier, les films composites à base d’agar et les fibres naturelles comme le liège émergent comme des alternatives viables pour l’isolation acoustique (Song et al., 2023 ; Kumar et al., 2022). Ces matériaux offrent non seulement un impact environnemental réduit, mais aussi une voie prometteuse pour l’insonorisation durable.

Cependant, améliorer leur longévité et leur rentabilité reste un défi que les chercheurs et les professionnels de l’industrie s’efforcent de relever.

L’utilisation innovante de matériaux de rebut dans la création de composites absorbants de son est un témoignage de l’engagement de l’industrie envers la protection de l’environnement. En réutilisant les résidus agricoles, les coquilles de noix et de pistaches, les résidus de thé ou encore les déchets textiles pour créer des panneaux d’insonorisation efficaces (Nur Christmastuti, 2023 ; Nitu et al., 2024), il est question de transformer les potentiels fardeaux environnementaux en solutions acoustiques précieuses.

Une étude met en avant l’utilisation de composites fabriqués à partir de coquilles d’œufs pour la réalisation de matériaux insonorisants (Nur Christmastuti, 2023). Il est montré qu’un coefficient d’absorption de 0,97 à une fréquence de 2392 Hz peut être atteint avec cette solution. L’utilisation de fibres textiles de pneus usagés et de boues de papier peut permettre la fabrication de panneaux acoustiques composites offrant des coefficients d’absorption acoustique et des pertes de transmissions sonores intéressantes selon la proportion de chaque déchet. Par exemple, un mélange composé de 25% de fibres et de 25% de boue de papier mélangées à du PVA et de l’eau offre un coefficient d’absorption acoustique d’une valeur de 0,46 (Ružickij et al., 2023).

Ces approches permettent non seulement de réduire les déchets, mais offre également une alternative économique aux matériaux d’insonorisation conventionnels.

Vers un avenir plus calme et plus respectueux de l'environnement ?

Le chemin vers des espaces plus calmes est pavé d’innovation et d’un engagement indéfectible envers la durabilité environnementale. L’exploration de nouveaux matériaux et l’intégration de solutions respectueuses de l’environnement sont au cœur de cette révolution silencieuse. En approfondissant les connaissances sur les polymères, les substances biodégradables et les matériaux recyclés, les chercheurs veillent à ce que les innovations futures coexistent harmonieusement avec le monde naturel.

Cette étude a été réalisée grâce à la plateforme d’open innovation ideXlab, qui a permis de sourcer et rassembler des publications scientifiques et techniques de qualité. IdeXlab offre une opportunité unique de partager et de capitaliser les connaissances, tout en facilitant l’accès à une recherche globale et solide, essentielle pour relever les défis de demain dans le domaine de l’acoustique. La solution ideXlab permet également de favoriser des collaborations fructueuses entre l’industrie et le monde académique contribuant à l’avancement de la recherche sur l’insonorisation durable.

Planifier une démo d'idexlab

Synthèse rédigée par

Julie SUZANNE

Consultante Innovation

Références :

Bhagat Ajit Babarao, Pal Ruchi, Ghosh Anup K.. Foam processability of polypropylene/sisal fiber composites having near‐critical fiber length for acoustic absorption properties. Polymer Composites, 2023
Chen Ao, Yang Zhiwei, Zhao Xiaoguang, Anderson Stephan, Zhang Xin. Composite Acoustic Metamaterial for Broadband Low-Frequency Acoustic Attenuation. Physical Review Applied, 2023
Comandini Gianni, Ouisse Morvan, Ting Valeska P., Scarpa Fabrizio. acoustic transmission loss in Hilbert fractal metamaterials. Scientific Reports, 2023
El Bessoumy R. R.. The acoustic insulation of rigid polyurethane foam composite with some agricultural residues. Al-Azhar Journal of Agricultural Engineering, 2022
HriȚuc A., Mihalache Andrei Marius, Dodun Oana, Nagîț Gheorghe, Beșliu-băncescu Irina, Rădulescu Bruno, Slătineanu Laurențiu. Propagation of Sounds through Small Panels Made of Polymer materials by 3D printing.. Polymers, 2023
Iaşnicu Iuliana, Vasile Ovidiu, Iatan Radu, Tomescu Gheorghița. DETERMINATION OF SOUND ABSORPTION COEFFICIENT FOR PLATES AND LAYERED COMPOSITE MATERIAL MADE FROM TEXTILE waste AND CORK. Journal of Engineering Studies and Research, 2016
Kumar Surendra, Jahan Kousar, Verma Abhishek, Agarwal Manan, Chandraprakash C.. Agar-Based Composite Films as Effective biodegradable Sound Absorbers. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2022
Kyaw Oo D’amore Giada, Caverni Stefano, Biot Marco, Rognoni Giovanni, D’alessandro Luca. A Metamaterial Solution for soundproofing on Board Ship. Applied Sciences, 2022
Lee Inho, Yoon Gwanho. Acoustic Metamaterial for Broadband soundproofing and Ventilation. INTER-NOISE and NOISE-CON Congress and Conference Proceedings, 2023
Mahalingam Jayaraj, Rajendran Sivakumar, Shanmugasundram N., Kuppuswamy Hariharan, Thirumurugan Rama. Investigation of acoustic, mechanical, thermal, and moisture properties of milled alkali‐treated coconut tree secondary flower leaf stalk fiber‐reinforced polymer composite. Polymer Composites, 2023
Matei Simona, Pop Mihai Alin, Zaharia Sebastian-marian, Coșniță Mihaela, Croitoru Cătălin, Spîrchez Cosmin, Cazan Cristina. Investigation into the acoustic Properties of Polylactic Acid Sound-Absorbing Panels Manufactured by 3D printing Technology: The Influence of Nozzle Diameters and Internal Configurations. Materials, 2024
Mir Fariha, Mandal Debdyuti, Banerjee Sourav. Metamaterials for acoustic Noise Filtering and Energy Harvesting.. Sensors (Basel Switzerland), 2023
Nagami Tadashi, Miyakawa Takayuki, Enomoto Toshio, Miura Susumu, Sawada Hiroyuki, Minami Kenta, Ichikawa Atsushi, Horibe Norifumi, Fang Nicholas X. Lightweight stiffness-dominated acoustic metamaterial barrier for low-frequency sound. Journal of Applied Physics, 2023
Nitu Silvia Andreea, Vasile Ovidiu, Iatan Radu, Sporea Nicoleta, Durbaca Ion, Ciocoiu Gheorghe Cosmin. Research on Obtaining Biocomposite Structures with Sound Absorbing Properties. Materiale Plastice, 2022
Nur Christmastuti. soundproofing panel design from eggshell material and tea dregs. ARTEKS : Jurnal Teknik Arsitektur, 2023
Rezaieyan Ehsan, Taban Ebrahim, Berardi Umberto, Mortazavi Seyyed Bagher, Faridan Mohammad, Mahmoudi Elham. acoustic properties of natural fiber reinforced composite micro-perforated panel (NFRC-MPP) made from cork fiber and polylactic acid (PLA) using 3D printing. Journal of Building Engineering, 2024
Ružickij Robert, Grubliauskas Raimondas, Kizinievič Olga, Astrauskas Tomas. Development of Composite Acoustic Panels of Waste Tyre Textile Fibres and Paper Sludge. Sustainability, 2023
Ružickij Robert, Grubliauskas Raimondas. Prediction of Sound absorption of waste tyre textile fibre composite material. The 12th International Conference ENVIRONMENTAL ENGINEERING 12th ICEE SELECTED PAPERS, 2023
Shi Xuejun, Shi Guangling, Han Yongjun. Sound Insulation Properties of Hollow Polystyrene Spheres/Polyethylene Glycol/Epoxy composites.. Polymers, 2022
Song Minjoo, Ripoll Kate. A Comparative Study: Exploring Diverse Paper-Based Fabrics for Innovative soundproofing Solutions. Journal of Student Research, 2023
Xuejun Shi, Ren Shuang, Han Yongjun. Sound insulation and mechanical properties of epoxy/hollow silica nanospheres composites. Materials Research Express, 2022
Zaharia Sebastian-marian, Pop Mihai Alin, Cosnita Mihaela, Croitoru Cătălin, Matei Simona, Spîrchez Cosmin. Sound Absorption Performance and Mechanical Properties of the 3D-Printed Bio-Degradable Panels.. Polymers, 2023

Une solution pour tous les innovateurs de votre entreprise

La plateforme d’open-innovation ideXlab s’adresse à toutes les entreprises innovantes, quel que soit leur secteur d’activité ou leur taille, qui cherchent à optimiser leur innovation et leur performance technologique. En particulier, elle est destinée aux équipes de R&D, d’innovation, de veille technologique et de développement et d’achat de nouveaux produits et services. Les utilisateurs peuvent être des ingénieurs, des scientifiques, des responsables de projets d’innovation, des acheteurs de nouvelles technologies ou des décideurs stratégiques.