Les infrasons comme les ultrasons, s’ils sont diamétralement opposés au niveau de leur fréquence ont ce point commun d’être imperceptible par l’oreille humaine. Cela n’est pas pour autant qu’ils sont réservés au règne animal et que l’homme n’a pas appris à en tirer profit et c’est ce que nous allons voir dans le cadre de cet article de blog. Ainsi, après avoir rappelé de quoi il s’agit pour l’un comme pour l’autre, nous verrons certaines des applications qui utilisent de telles ondes sonores.

Que sont les ultrasons et comment peut-on les utiliser ?

Les ultrasons sont des ondes sonores dont la fréquence dépasse le seuil de perception auditive de l’oreille humaine, généralement au-dessus de 16 000 hertz (Hz) (ou 20 000 hertz suivant que l’on soit un adulte ou un enfant) et qui peuvent aller bien au-delà encore. Inaudibles pour une oreille humaine mais précieux dans de nombreux domaines, les ultrasons sont utilisés dans de nombreux secteurs d’activité, de la médecine à l’industrie, en passant par la recherche scientifique et même l’utilisation domestique. Comme peuvent le confirmer des sociétés spécialisées en la matière, à l’image de Sinaptec, les ultrasons ont commencé à être de plus en plus utilisés dans le courant des années 1980, période où cette technologie a commencé à être mieux maîtrisée.

Origines et exemples d’ultrasons

Les ultrasons peuvent être produits par des dispositifs artificiels, comme les émetteurs ultrasoniques utilisés en médecine diagnostique ou pour le nettoyage industriel, ainsi que par certaines espèces animales, tels que les chauves-souris et les dauphins, qui les utilisent pour la navigation et la chasse grâce à l’écholocation.

Intérêts et applications du phénomène de l’ultrason

1. Médecine diagnostique et thérapeutique : L’échographie médicale évoquée ici est peut-être l’utilisation des ultrasons la plus connue du grand public. Cette application permet de visualiser l’intérieur du corps en temps réel pour examiner des organes, surveiller le développement fœtal ou guider des interventions chirurgicales minimales invasives. Des techniques avancées, comme l’élastographie, évaluent la rigidité des tissus, utile dans le diagnostic du cancer.
2. Nettoyage industriel et domestique : Les ultrasons sont utilisés dans des bains de nettoyage pour enlever efficacement la saleté et les débris de petits objets tels que des instruments, des bijoux ou des composants électroniques, grâce à leur capacité à provoquer la cavitation dans un liquide.
3. Industrie et ingénierie : Les ultrasons servent à la détection de défauts dans les matériaux, comme les fissures ou les inclusions, dans des domaines tels que l’aérospatiale, la construction navale et la fabrication de composants. Ils sont également utilisés pour le soudage de plastiques et de métaux.
4. Recherche et environnement : La sonar (Sound Navigation and Ranging) utilise les ultrasons pour cartographier le fond marin, détecter des objets sous l’eau, ou suivre les déplacements des poissons et autres animaux marins pour des études écologiques.
5. Agriculture et gestion des nuisibles : Les dispositifs ultrasoniques sont parfois utilisés pour éloigner les nuisibles ou pour favoriser la croissance des plantes, bien que l’efficacité de ces méthodes puisse varier.

Les ultrasons offrent ainsi une gamme étendue d’utilisations bénéfiques, tirant parti de leur capacité à interagir de manière unique avec la matière, que ce soit pour visualiser l’invisible, nettoyer avec précision là où des systèmes plus connus et plus courants ne sont pas ou pas assez efficaces, ou encore explorer les profondeurs océaniques.

Que sont les infrasons et comment peut-on les utiliser ?

À l’inverse des ultrasons que nous venons de voir, les infrasons sont des ondes sonores dont la fréquence est inférieure au seuil de perception de l’oreille humaine, généralement en dessous de 20 hertz (Hz). Bien que nous ne puissions pas les entendre, les infrasons peuvent avoir des effets physiques et psychologiques sur les êtres vivants et sont présents dans de nombreux contextes naturels et artificiels.

Origines et exemples d’infrasons

Les infrasons peuvent être produits par diverses sources naturelles telles que les tremblements de terre, les éruptions volcaniques, les orages, les vagues océaniques, et même par certains animaux (comme les éléphants et les baleines) pour communiquer sur de longues distances. Des sources artificielles incluent les machines industrielles, les véhicules, et certains instruments de musique.

Intérêts et applications du phénomène de l’infrason

1. Surveillance environnementale et géophysique : Les infrasons sont utilisés pour surveiller les tremblements de terre, les éruptions volcaniques et les explosions (y compris les essais nucléaires), car ces phénomènes produisent des infrasons qui peuvent être détectés à de grandes distances.
2. Étude des animaux : La communication infrasonore chez certains animaux, comme les éléphants et les baleines, est étudiée pour mieux comprendre leur comportement, leur structure sociale, et leurs méthodes de navigation et de communication.
3. Détecter et étudier les phénomènes atmosphériques : Les infrasons sont utilisés pour détecter et étudier les phénomènes météorologiques, comme les orages et les tornades, ainsi que les variations de la haute atmosphère.
4. Applications médicales et thérapeutiques : Bien que moins courantes que celles des ultrasons, certaines recherches explorent l’utilisation des infrasons pour leurs effets sur le corps humain, potentiellement dans des applications thérapeutiques.

Les infrasons, tout comme les ultrasons, ont donc un large éventail d’applications pratiques, bien que leur étude et leur utilisation nécessitent souvent un équipement spécifique capable de détecter ces fréquences extrêmement basses.

Les ultrasons et les infrasons peuvent-ils être utilisés conjointement ?

Oui, il existe des domaines et des applications qui peuvent utiliser à la fois des ultrasons et des infrasons, bien que ces utilisations soient moins courantes en raison des différences dans les propriétés physiques et les applications des deux types d’ondes. Voici tout de même quelques exemples où les deux peuvent être utilisés, soit de manière complémentaire, soit alternativement selon ce qui est étudié :

1. Surveillance environnementale et géophysique : Dans l’étude des phénomènes naturels comme les tremblements de terre, les éruptions volcaniques, et les tempêtes, des capteurs d’infrasons et d’ultrasons peuvent être utilisés conjointement pour collecter des données sur une large gamme de fréquences. Cela permet une analyse plus complète des signaux acoustiques générés par ces événements, offrant une meilleure compréhension de leur mécanisme et potentiellement améliorant la capacité de prédiction.
2. Recherche en acoustique et en physique : Les scientifiques peuvent utiliser les ultrasons et les infrasons pour étudier les propriétés des matériaux et les phénomènes physiques à différentes échelles. Par exemple, des expériences en acoustique peuvent nécessiter l’analyse de la réponse des matériaux ou des systèmes à un large spectre de fréquences sonores pour comprendre leur comportement sous différentes conditions.
3. Étude du comportement animal : Certains animaux utilisent et perçoivent à la fois des ultrasons et des infrasons. Les chercheurs peuvent étudier comment ces animaux communiquent, naviguent, et perçoivent leur environnement en utilisant des équipements capables d’enregistrer et de reproduire ces sons à des fins d’observation et d’expérimentation.

Bien que les applications spécifiques utilisant à la fois des ultrasons et des infrasons soient moins répandues, l’intégration des deux technologies peut offrir des avantages uniques en fournissant une compréhension plus complète à travers le spectre sonore.