Etude de dispositifs à ondes de Love par modélisation numérique de la propagation d'ondes acoustiques. Application à l'optimisation de structures et à la caractérisation de matériaux en vue de la réalisation de capteurs chimiques.

Abstract

L'étude consiste en la réalisation d'une modélisation de la propagation des ondes de Love dans la structure multicouche d'un capteur chimique. L'objectif est d'étudier les performances de différentes structures, une attention particulière a été apportée aux caractéristiques physicochimiques des matériaux ainsi que des fluides (gaz et liquides) mis en jeux. L'approche numérique proposée permet la résolution des équations de propagation avec en particulier la prise en compte de la piézoélectricité. Les conditions aux interfaces et aux limites sont satisfaites en utilisant la méthode des matrices de transfert. Il en decoule la détermination des vitesses de phase et groupe, ainsi que les pertes par propagation. L'outil développé permet de caractériser des matériaux isotropes (masse volumique et module transverse de rigidité) et d'optimiser la sensibilité gravimétrique de plateformes de détection chimique. Une validation experimentale a été menée visant la detection de composés organophosphores dans laquelle nous proposons un traitement des réponses transitoires.