Kim Pham titulaire de la 1e HDR délivrée dans le cadre d’IP Paris

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Ce jeudi 25 février, Kim Pham, enseignant-chercheur de l’Unité de mécanique de l’ENSTA Paris, a soutenu son habilitation à diriger des recherches (HDR), une étape essentielle dans la vie d’un chercheur.

Il s’agit de la première HDR délivrée dans le cadre de l’Institut Polytechnique de Paris.

Le jury était constitué de :

  • Habib Ammari - Professeur, ETH Zurich - Rapporteur
  • Claudia Comi - Professeur, Politechnico di Milano - Rapporteur
  • Vincent Pagneux - Directeur de Recherche CNRS, Université du Maine - Rapporteur
  • Sébastien Guenneau - Directeur de Recherche CNRS, Imperial College - Examinateur
  • Christophe Josserand - Directeur de Recherche CNRS, Ecole Polytechnique - Examinateur
  • Hussein Nassar - Assistant Professor, University of Missouri - Examinateur

Lors de sa soutenance, Kim Pham a présenté son activité de recherche et d’encadrement sur la modélisation de l’action des métamatériaux sur les ondes, qu’elles soient mécaniques (ondes acoustiques, sismiques) ou électromagnétiques (spectre lumineux), afin de l’optimiser.

Les métamatériaux sont des matériaux composites artificiels. Ils présentent des propriétés très singulières, jamais rencontrées dans les matériaux naturels. Disposés en cercles concentriques, des parallélépipèdes constitués de ces matériaux parviennent par exemple à dévier des micro-ondes de manière à ce qui se trouve au centre du dispositif en soit protégé. Un objectif ultime serait d’obtenir le même résultat avec les ondes de la partie visible du spectre lumineux, ce qui permettrait de créer de véritables capes d’invisibilité.

Mais avant que la réalité des métamatériaux ne rattrape la magie de Dumbledore, les recherches auxquelles Kim Pham contribue s’appliqueront peut-être à la prévention des dégâts liés aux séismes : tout comme les ondes électromagnétiques, les ondes sismiques peuvent elles aussi être déviées afin d’épargner une ville ou un site sensible. Ici, plus de métamatériaux mais des arbres constituant une forêt artificielle soigneusement entretenue, avec une hauteur décroissante de l’extérieur vers l’intérieur.

Quand la forêt protège la ville des séismes
 Quand la forêt protège la ville des séismes. L'onde sismique de surface plonge dans le sol après avoir rencontré une forêt de résonateurs, en l’occurrence des arbres de taille décroissante. (Crédit : Maurel, A., Marigo, J. J., Pham, K., & Guenneau, S. (2018). Conversion of Love waves in a forest of trees. Physical Review B, 98(13), 134311.)

Lorsqu’une onde sismique arrivera sur la forêt, les arbres se mettront à résonner chacun selon son mode de flexion propre. L’interaction entre les ondes sismiques et le mode de résonnance de chaque arbre va entrainer la transformation de ces ondes de surface en ondes dites de volume, ce qui reviendra à les faire plonger et se dissiper dans la croûte terrestre. Sur le même principe, on peut imaginer de créer des structures flottantes protectrices des installations portuaires.

Des recherches que Kim Pham, à présent titulaire de son habilitation à diriger des recherches, pourra mener en compagnie de ses étudiants.