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Principe des cMUT

Les capacitive Micromachined Ultrasonic Transducers, ou cMUT, sont comme leur nom l'indique des transducteurs ultrasonores, c'est-à-dire qu'ils convertissent un courant électrique en onde acoustique, et vice-versa. Ils fonctionnent grâce à un effet capacitif : à l'instar de nombreux condensateurs, les cMUT sont schématiquement composés de deux électrodes séparées par une cavité. Lorsqu'on charge les électrodes, on provoque une répulsion (ou une attraction) entre les électrodes, ce qui résulte en un mouvement de l'une par rapport à l'autre. L'une des électrodes étant fixe et l'autre mobile, le mouvement apparait à la surface d'une électrode et peut alors se propager sous la forme d'une onde acoustique.

Ainsi, ce n'est pas une propriété particulière d'un matériau qui convertit le courant en onde acoustique, contrairement aux transducteurs piézoélectriques, mais une conception particulière qui exploite la force électromagnétique qui s'exerce entre des matériaux chargés.

Pourquoi ces nouveaux transducteurs suscitent-ils autant d'intérêt ?

Alors que les transducteurs piézoélectriques sont essentiellement fabriqués individuellement, les cMUT sont usinés directement sur des plaques spéciales, grâce à des moules dédiés. Le moule de base coûte cher et le design ne peut pas être retouché par la suite une fois fabriqué ; cependant, on peut ainsi fabriquer des cMUT en grande quantité et à bas coût à partir d'un modèle identique. De plus, cela permet d'usiner de nombreux transducteurs de petite taille, ce qui facilite la miniaturisation de l'appareillage - ce qui est particulièrement utile dans le cas d'appareils intravasculaire par exemple.

Les cMUT se sont de plus révélés plus robustes que les transducteurs piézoélectriques, et avec une bande passante fréquentielle plus large. On cherche donc pour émettre des ultrasons très intenses, pour mesurer des pressions à des fréquences différentes...