Si, ici, le terme trou noir, est emprunté à l’astrophysique, il s’agit en réalité d’un objet physique appelé « trou noir acoustique ». De la même manière que les monstres gravitationnels qui trônent dans l’Univers retiennent prisonnière toute forme d’énergie ou de matière franchissant leur frontière, celui-ci piège les ondes sonores qui y pénètrent. Les premiers travaux les concernant remontent à 38 ans, notamment ceux du physicien soviétique M.A. Mironov (de l’Institut acoustique de Moscou), qui en a formalisé le principe en 1988. Le terme en lui-même, trou noir acoustique, a ensuite été popularisé à partir de 2004 par le physicien Victor Krylov (Université de Loughborough), qui en a développé les premières applications pratiques.
Utilisés pour combattre le bruit dans les environnements clos, ces dispositifs trouvent leur principale application dans les conduits (ventilation, plomberie ou climatisation, par exemple) où le son a la propriété de rebondir contre les parois et les extrémités fermées, générant des échos parfois tenaces. Plusieurs prototypes ont déjà vu le jour, mais ils souffraient tous du même défaut : les anneaux et cavités chargés de ralentir les ondes sonores à l’intérieur devaient être intégrés aux parois d’un conduit pendant sa construction.
Impossible, donc, d’en équiper des conduits déjà posés à l’intérieur d’un bâtiment. Une équipe d’ingénieurs, menée par les chercheurs Jie Deng et Oriol Guasch (Universitat Ramon Llull, Espagne) est parvenue à en créer un d’un nouveau genre, imprimé en 3D, qu’il suffit de glisser dans un tuyau pour qu’il en absorbe l’essentiel des ondes sonores avant qu’elles n’atteignent l’extrémité et ne reviennent sous forme d’écho. Leurs travaux ont été publiés dans la revue Applied Acoustics, le 5 février 2026.
Un tube qui fait disparaître le bruit
Long de 15 centimètres, le trou noir de Deng et de Guasch est constitué de 29 anneaux montés sur une tige centrale, dont les diamètres diminuent graduellement d’un bout à l’autre. Entre chaque anneau, un espace vide forme une cavité qui interagit avec les ondes sonores en les ralentissant.
Lorsqu’elles entrent dans la structure par son extrémité la plus large, elles ralentissent petit à petit à mesure qu’elles progressent : leur énergie se concentre de plus en plus, et au lieu de rebondir contre l’extrémité du conduit, elle est dissipée sous forme de chaleur par la friction entre l’air et les surfaces des anneaux. « Imaginez que vous criez dans un conduit fermé au bout. Vous entendriez un écho revenir de l’extrémité. Si ce conduit était terminé par un trou noir acoustique, vous n’entendriez pratiquement rien. Acoustiquement, ce serait comme si le tube était infiniment long », illustre Guasch.
Testé en laboratoire dans un tube d’impédance (un cylindre équipé d’un haut-parleur à une extrémité et de microphones de mesure, conçu pour quantifier la proportion de son qu’un objet renvoie ou absorbe), le prototype s’est montré redoutablement efficace comparé aux modèles de trous noirs acoustiques fabriqués jusqu’ici. Il couvre à la fois les basses fréquences (bourdonnements, vibrations) et les hautes fréquences (sifflements, résonances aiguës), une polyvalence que les anciens dispositifs n’avaient jamais atteinte.
L’équipe travaille déjà à en développer d’autres versions : des bidimensionnelles, pour les surfaces planes, et des tridimensionnelles, adaptées aux volumes. À terme, l’idée serait de pouvoir concevoir des panneaux ou autres structures qui pourraient piéger le son dans un espace ouvert comme le fait déjà leur modèle cylindrique dans un tuyau. Une solution qui trouverait de nombreuses applications si les chercheurs parvenaient à concrétiser leur souhait : insonorisations d’open spaces, de studios d’enregistrements, de salles de concert ou de bâtiments résidentiels.
- Des physiciens ont développé un trou noir acoustique imprimé en 3D capable d’absorber le son dans des conduits déjà existants.
- Ce dispositif améliore l’absorption sonore en dissipant l’énergie des ondes sonores sous forme de chaleur.
- L’équipe prévoit de créer des versions bidimensionnelles et tridimensionnelles pour diverses applications acoustiques.
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