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Articles avec #technologies

La nanotechnologie pour éviter le dépôt de givre

20 Janvier 2011, 19:46pm

Publié par Grégory SANT

En rendant une surface très légèrement rugueuse à l’aide de nanostructures, une équipe américaine, qui s'inspire de la nature, l’a rendue insensible au givrage. À – long – terme, la découverte pourrait être appliquée aux avions, qui ont horreur du givre, aux automobiles et dans bien d’autres domaines.

 

À l’orée de l’hiver, Joanna Aizenberg, Amy Smith Berylson et leur équipe de la Harvard School of Engineering and Applied Sciences (Cambridge, États-Unis) viennent de présenter une innovation de saison : on peut empêcher une surface froide de givrer quand elle est exposée à l’humidité. Les automobilistes qui grattent leur pare-brise chaque matin, les collectivités locales qui achètent des tonnes de sel pour libérer les routes et les compagnies aériennes qui dépensent des fortunes pour faire dégivrer leurs avions avant chaque vol (sans oublier les systèmes de dégivrage installés sur les bords d’attaque) seront sûrement intéressés par cette étude.

Comme Joanna Aizenberg aime le faire, son équipe s’est inspirée des solutions découvertes dans la nature. Ainsi, les moustiques savent désembuer leurs yeux et les gerridés (ou araignées d’eau) gardent leurs pattes sèches grâce à des soies qui réduisent la surface de contact avec les gouttes d’eau.

Plutôt que de chercher des produits que l’on ajoute une fois le givre formé, il vaut mieux imiter ces insectes et rendre la matière elle-même fortement hydrophobe. Les gouttes s’échapperont et ne gèleront pas sur la surface froide. Ces spécialistes des nanostructures ont donc étudié des motifs variés susceptibles d’imiter plus ou moins la stratégie des Gerridés.

L’équipe explique qu’elle a vraiment dû partir du début : la formation du givre. Apparemment, on connaît peu de chose sur ce mécanisme. Cette couche de glace se forme quand une goutte d’eau à température positive éclate sur une surface très froide ou bien encore quand de l’eau en surfusion frappe une surface. Dans ce dernier cas, l’eau est liquide mais sa température est inférieure à zéro (c’est la surfusion) et il suffit d’un choc pour la faire prendre en glace. Le phénomène est bien connu (et redouté) en aviation : un avion peut se couvrir de givre en quelques secondes quand il traverse une zone où se trouvent des gouttes d’eau, voire de microscopiques gouttelettes, en surfusion.

L’hiver, les avions de ligne doivent souvent être dégivrés peu avant le décollage (il arrive même qu’ils doivent y retourner lorsque l’appareil n’a pas pu décoller assez vite…). Coûteux et polluant, le procédé mérite d’être amélioré, par exemple avec des produits dégivrants moins nocifs. Mais si les avions devenaient insensibles au givrage, ce serait encore mieux !
L’hiver, les avions de ligne doivent souvent être dégivrés peu avant le décollage (il arrive même qu’ils doivent y retourner lorsque l’appareil n’a pas pu décoller assez vite…). Coûteux et polluant, le procédé mérite d’être amélioré, par exemple avec des produits dégivrants moins nocifs. Mais si les avions devenaient insensibles au givrage, ce serait encore mieux ! © Richard Siorek, Flickr, Licence Creative Commons (by-nc-sa 2.0)

Un pavage régulier

En multipliant les prises de vues ultrarapides sur des surfaces froides différemment garnies de nanostructures – une spécialité du laboratoire –, les chercheurs se sont rendu compte qu’une surface lisse givrait bien plus facilement. La goutte éclate et s’étale puis prend en glace. En revanche, si l’eau rencontre une surface rendue très légèrement rugueuse par des structures de quelques micromètres ou nanomètres, la goutte commence à s’étaler mais se rétracte rapidement jusqu’à former à nouveau une goutte qui s’éloigne rapidement. Bref, la goutte rebondit.

L’équipe a essayé différents motifs de formes variées, de la soie à la brique, dans de multiples conditions. Grâce à cet environnement finement contrôlé, les chercheurs ont pu modéliser les types d’impact en fonction de l’état de la surface. Finalement, un motif régulier, comme un pavage, se révèle le plus efficace pour éjecter la goutte d’eau, en surfusion ou non. Les surfaces ainsi réalisées ont refusé de givrer jusqu’à des températures de -25 à -30 °C. C’est ce genre de nanostructures qu’il faudrait installer sur la surface d’un pare-brise ou les bords d’attaque d’un avion pour éviter d'avoir à les dégivrer.

Un tel procédé d’antigivrage intégré au matériau lui-même serait bien plus efficace que les produits chimiques utilisés aujourd’hui, plaident les scientifiques américains. Il éviterait de répandre tous ces produits, souvent toxiques, dans la nature. Les avions n'en seraient pas que les seuls bénéficiaires, les infrastructures routières (mais on voit mal de délicates nanostructures étalées sur le bitume...) et les câbles électriques aériens pourraient aussi, peut-être, devenir tolérants au givre. « Nous avons commencé à étudier cette technologie prometteuse sur des situations du monde réel, affirme Joanna Aizenberg, ce qui fournira des éléments permettant d'optimiser ces surfaces résistantes au givrage pour de multiples applications. » S’il peut déjà éviter aux automobilistes la corvée du grattage des vitres…

 

Par Jean-Luc Goudet, Futura-Sciences

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Des polymères qui s'auto-réparent

12 Janvier 2011, 19:45pm

Publié par Grégory SANT

polymères biorenouvelables

Les matériaux qui s’auto-réparent sont généralement les bienvenues, car ils augmentent la durée de vie des produits créés, et réduisent le besoin d'entretien. Les polymères biorenouvelables sont aussi assez sympathiques, ils réduisent ou même éliminent le besoin en produits pétroliers pour la production de plastique en les remplaçant par des substances d'origine végétale. Michael Kessler de l’université de l’Iowa est un professeur agrégé de science et génie des matériaux, qui avec l’aide d’un associé du Département américain de l'Énergie, est en train d'essayer de combiner les deux techniques.

Les matériaux auto-cicatrisants contiennent généralement des microcapsules renfermant un agent de guérison liquide et des éléments catalyseur, qui seront intégrés dans le matériau. Lorsque des fissures se forment dans le matériau, les microcapsules s’ouvrent et libèrent l'agent de guérison. Dès que cet agent rencontre le catalyseur, il se durcit de manière à combler les fissures. Une telle technologie a été utilisée non seulement pour créer des matières plastiques que s’auto-réparent, mais également pour du béton.

Depuis 2005, Kessler a travaillé sur le développement de polymères biorenouvelable à base d'huiles végétales. Ces plastiques auraient de très bonnes propriétés thermiques, mécaniques et d’isolation phonique, et sont également facilement recyclables, car il suffit de les chauffer pour qu’ils retrouvent leur forme d'origine.

À ce jour l'agent de guérison pour un polymère à base d'huile agit trop rapidement. Kessler et ses collègues essaient actuellement de ralentir le processus. Le grand défi, dit-il, est d’atteindre une efficacité de 90 pour cent de guérison.

Source : inimaginable.fr

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L'écran souple transparent de Samsung

10 Janvier 2011, 21:51pm

Publié par Grégory SANT


Au CES 2011 certains chanceux auront eu l'occasion de croiser cet écran de 19 pouces épais comme une feuille de papier. On note également une définition de 4K (3840 x 2160 pixels), soit 4 fois celle du Full HD (1920 x 1080 pixels).

Pour créer cet écran, Samsung a utilisé une dalle AMOLED transparente. Chaque sous-pixel est une diode soit rouge, soit verte, soit bleue, qui du coup émet sa propre lumière. Par conséquent, au lieu d'afficher des zones noires habituelles, celles-ci laissent passer la lumière ce qui permet de voir à travers.

Source : lesnumeriques.com

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Un pneu lunaire increvable par Goodyear

26 Décembre 2010, 20:12pm

Publié par Grégory SANT

Vous vous imaginez changer un pneu sur un véhicule lunaire ? La NASA a voulu s’assurer que cette situation n’arrivera pas.

Elle s’est associée avec la compagnie Goodyear pour développer un pneu pratiquement increvable.   Le nouveau pneu sans air appelé « Spring Tyre » améliore le design des pneus employés sur le Lunar Roving Vehicle (LRV) conduit par les astronautes lors des missions  Apollo 15 et 17 (1971 et1972). Ce pneu a gagné le concours R&D 100 award pour l’innovation, concours tenu à Orlando, en Floride le 11 novembre 2010.

Source : etsinnovation.wordpress.com

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Exosquelette par Panasonic

26 Décembre 2010, 20:08pm

Publié par Grégory SANT

Associer les facultés humaines à la puissance des robots, voilà l’objectif que s’est fixé Activelink en créant Powerloader, synonyme de chaînon manquant entre l’homme et la machine. Il s’agit d’un exosquelette capable de décupler la force humaine naturelle.

Cette filiale de Panasonic a été inspirée par un grand classique du monde du cinéma : le film Alien. D’ailleurs, l’engin porte le même nom que celui utilisé par Ripley pour venir à bout de l’extra-terrestre. Conscients du poids trop important du Powerloader, Activelink en a créé une version Light. Des travaux qui ont débouché sur cet exosquelette de 230 kgs, plus puissant que le précédent. Ses pièces sont fabriquées à partir d’alliages à base d’aluminium. Il est muni de bras mécaniques pouvant soulever des charges de 100kg, et ce grâce à 18 moteurs électromagnétiques. Au niveau des pieds, Powerloader Light offre comme son prédécesseur un retour de force permettant à l’utilisateur d’exécuter le minimum d’effort. Six capteurs situés au niveau des pédales lui assurent ce feedback avec lequel la machine est en parfaite osmose avec les mouvements des pieds. L’exosquelette est même capable d’augmenter de 400 Newtons (40kg) la force exercée par l’utilisateur.

La commercialisation de l’engin est prévue pour 2015 à un prix estimé à 18 millions de Yen, soit 162 000 euros. Le pack comprendra des logiciels à exécuter sur Linux 2.6.

Source : bestofmicro.com

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Avitron : l'oiseau bionique

18 Décembre 2010, 18:21pm

Publié par Grégory SANT


Il s'agit en effet d'un produit radiocommandé de nouvelle génération, dans lequel est intégré une technologie et un degrés de miniaturisation inconnu à ce jour, avec notamment plusieurs brevets sur une mécanique révolutionnaire, et une électronique haut de gamme.
Le résultat est un produit ludique d'un mimétisme remarquable avec la nature, et qui permet une réelle interaction avec celle-ci ( jouer avec les hirondelles..). c'est, aux dires de tous, une nouvelle voie dans le monde du radiocommandé.

www.myBionicBird.com.

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Le Niobium améliore les aciers

10 Décembre 2010, 20:20pm

Publié par Grégory SANT

Parmi quatorze métaux, ou groupes de métaux, identifiés comme critiques par un groupe de travail qui a remis un rapport au Conseil de l’Europe, se trouve le niobium. Ce dernier conjugue une importance économique majeure et un risque fort au niveau de l’approvisionnement. Une opinion partagée par l’US National Research Council qui place le niobium parmi les cinq métaux « les plus critiques ».   Comme les désormais célèbres terres rares, le niobium est un élément de la fabrication de produits « nouvelles technologies ». Il entre dans l’élaboration d’une vaste gamme de superalliages utilisés notamment dans l’aéronautique, dans le nucléaire associé au zirconium pour leurs résistances aux flux de neutrons, sous forme de poudre pour fabriquer des micro condensateurs, dans les IRM... Mais la principale qualité du ferroniobium est sa capacité à améliorer les capacités mécaniques des aciers, souligne Marcel Genet, le directeur de Laplace Conseil. « Le niobium est le métal présentant le meilleur rapport valeur ajoutée sur prix de tous les métaux alliés à l’acier », souligne-t-il, expliquant que pour les sidérurgistes la grande question est toujours de rendre les aciers très résistants sans être cassants et donc d’allier légèreté et facilité de mise en forme. Et quelques grammes de niobium par tonne d’acier suffisent à améliorer de 40 % sa résistance, indique Taddeu Carneiro, le directeur général du groupe CBMM, le numéro un du secteur. Moins de 10 dollars de niobium peut entraîner une réduction du poids d’une automobile pouvant atteindre une centaine de kilogrammes, soit une économie d’un litre d’essence par 100 kilomètres, affirme l’entreprise. Les aciers HSLA, faiblement alliés au niobium, et, dans une moindre mesure, les aciers...

Source : usinenouvelle.com

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Un avion qui peut voler pendant 5 ans

8 Décembre 2010, 22:32pm

Publié par Grégory SANT

Un avion espion sans pilote à énergie solaire, qui aura une capacité de vol de cinq ans, est en train d’être développé par Boeing, en partenariat avec l’armée américaine. La société aéronautique Boeing est en train de concevoir l’inimaginable.

The Boeing SolarEagle will make its first demonstration flight in 2014 as part of DARPA's ...

Le Daily Mail révèle en effet que l’entreprise américaine, dans le cadre d’un partenariat de 89 millions de Dollars avec le DARPA, l’agence chargée de la recherche avancée des projets de défense, va bientôt lancer un appareil hors du commun.  Un avion sans pilote, fonctionnant à l’énergie solaire, et ayant une autonomie de vol de 5 ans !

Le "SolarEagle", développé par Phantom Works, la branche armement de la firme Boeing, servira d’avion espion pour l’armée américaine. Son premier vol d’essai est prévu aux environs de 2014. L’énergie solaire, emmagasinée le jour par des cellules solaires, servira à alimenter les hélices de l’appareil durant la nuit. "SolarEagle est unique, large avion sans pilote dessiné pour un vol stationnaire à des altitudes stratosphériques pendant au moins cinq ans", explique Pat O’Neill, responsable du projet chez Phantom Works, qui développe également en ce moment un chasseur sans pilote dont le prototype volera à partir de 2011.

Source : maxisciences.com

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Le papier-peint high-tech

6 Décembre 2010, 19:41pm

Publié par Grégory SANT

Le papier-peint Living: pour maîtriser votre environnement

Le Living Wall de High-Low Tech est un papier-peint interactif qui peut contrôler l'éclairage et le son. Le papier-peint est entièrement fait de papier et de peinture, mais il peut être personnalisé avec divers capteurs, lampes, réseau et interfaces. Quand tout est en place, les utilisateurs pourront allumer une lampe, faire jouer de la musique, ou même envoyer un message à un ami (selon la configuration), en parcourant le papier-peint des mains.

Source : ubergizmo.com

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Mousse biodégradable

2 Décembre 2010, 20:46pm

Publié par Grégory SANT

Au milieu de préoccupation constante à propos des déchets plastiques s'accumulent dans les décharges municipales, et la dépendance du pétrole importé pour fabriquer des plastiques, les scientifiques rapportent le développement d'un nouveau-léger en mousse de plastique biodégradable fabriqué à partir matériau ultra deux ingrédients peu probable: La protéine dans le lait et d'argile ordinaire.

La nouvelle substance pourrait être utilisée dans des coussins de meubles, l'isolation, l'emballage et autres produits, ils en rapport ACS Biomacromolecules l', un journal mensuel.David Schiraldi et ses collègues expliquent que 80 pour cent de la protéine dans le lait de vache est une substance appelée la caséine, qui trouve déjà utilise dans la prise des adhésifs et des revêtements de papier. Mais la caséine n'est pas très forte, et de l'eau peut-il laver. Pour renforcer la caséine, et de renforcer sa résistance à l'eau, les scientifiques ont mélangé dans une petite quantité d'argile et d'une molécule réactive appelé glycéraldéhyde, qui relie molécules protéiques de caséinePlus légers que l'une plume-, ce nouveau matériau, à base de protéines de lait et d'argile, pourrait devenir un substitut de nouveaux bio-dégradables pour les mousses plastiques traditionnels.

Le gel des scientifiques-sèches, le mélange obtenu, en éliminant l'eau pour produire un aérogel spongieux, d'une famille de substances si légère et aérée qui ils ont été appelés «la fumée de solide." Pour la mousse gossamer plus fort, ils l'ont cuit dans un four, puis testé sa solidité. Ils ont conclu qu'il est assez fort pour des usages commerciaux, et biodégradables, avec presque un tiers de la matière décomposer dans les 30 jours.

Plus légers que l'une plume-, ce nouveau matériau, à base de protéines de lait et d'argile, pourrait devenir un bio-dégradable nouveau suppléant pour les mousses plastiques traditionnels.

Source : azom.com



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