11/06/2013 - Fluides non-newtoniens dans les vêtements qui se durcissent face aux impacts

Menéame

Gilets de protection, genoux, tbillards ou casques, doux et légers, mais qui se durcissent face à la pression des coups ou des mouvements brusques. Des matériaux contenant ces propriétés pourraient être fabriqués à la suite de recherches menées par des scientifiques de la Université du Costa Rica (UCR) qui explorent la capacité de certains matériaux d’origine végétale.

Ces produits sont conservés à l’état liquide en condition de repos, mais selon les modalités d’application pression ou mouvement Ils se tournent. plus épais et plus résistants.

Cette propriété est appelée "reopexia" et possède certains fluides appelés non-newtoniens, qui présentent des variations de la viscosité. Lorsqu'ils sont au repos, ils se comportent comme un liquide, mais lorsqu'ils sont soumis à une pression, à des mouvements brusques ou à des agitations, ils se conduisent comme un solide. Le changement d’état est presque instantané.

Des exemples de fluides réopéctiques sont des huiles, des encres et des mélanges d’eau avec du plâtre. Les plus connus sont ceux qui résultent du mélange d’eau avec du maïs ou de l’amidon.

Recherche sur la jeunesse

L’étudiante de l’école de chimie de l’UCR, Yuliana Chaves Chacón, étudie les propriétés réopéctiques de l’amidon pour obtenir des résultats qu’elle présentera dans sa thèse de licence en chimie.

La jeune femme utilise des mélanges d’amidon et d’eau "parce que l’amidon est facile à obtenir, c’est un matériau biologique composé de cellulose et ce qu’elle fait est de former des interactions avec le pont d’hydrogène et avec l’eau pour former cette consistance caractéristique. En outre, c’est un matériau bon marché, facile à utiliser et à obtenir."

Mais la chercheuse veut aller au-delà des vertus reopéctiques de l’amidon et ajouter d’autres propriétés par des procédés physico-chimiques, afin qu’en plus de se comporter comme un solide, l’amidon agisse comme un conducteur électrique ou magnétique.

Le processus de transfert de propriétés qu’un matériau n’avait pas est appelé "fonctionner." "Nous essayons de tester cette propriété et de la rendre fonctionnelle avec le polymère conducteur et les nanoparticules magnétiques pour voir si, en plus de cette propriété réopexique, nous pouvons lui donner aussi des propriétés magnétiques et de conduite électrique pour créer de nouveaux matériaux," a expliqué Chaves.

Il a ajouté qu’à cette fin, il procède à des tests en laboratoire portant sur différentes concentrations de matériaux, à la fois d ’, d’amidon et de polymères pour la conductivité et de nanoparticules pour le magnétisme.

Cela "parce qu’il y a des problèmes. Par exemple, si vous avez beaucoup de matériel, vous risquez de perdre la propriété réopexique, ce qui nous intéresse. Alors nous testons avec différentes concentrations et à la fois mesure de la conductivité, pour atteindre un point intermédiaire où il ya conductivité et a des propriétés réopexiques. Nous faisons quelque chose de similaire avec les propriétés magnétiques," a expliqué l’enquêteur.

En sport et en guerre

Aujourd ' hui, dans le monde entier, des recherches approfondies sont menées sur les propriétés réopexiques de certains matériaux et l’UCR ne fait pas exception. Dans d’autres pays, il est souhaitable de mettre en place des équipes de protection des êtres humains.

Dans le domaine du sport, on cherche à renforcer la capacité de ces matériaux à créer des vêtements sportifs qui réduisent la tension d’impact. Surtout dans les sports comme l’automobile, le parachutisme et l’athlétisme.

Par exemple, on est en train de concevoir des chaussures avec des systèmes d’absorption d’impact fondés sur des fluides réopectiques, ce qui améliore leurs performances en traction, prise en charge et support.

Ces nouveaux matériaux ont suscité beaucoup d’intérêt pour la protection des passagers lors d’accidents de transport, ainsi que pour les armures corporelles et les blindages pour véhicules de guerre.

Un peu d’histoire.

C’est Isaac Newton, le père de la loi de la gravité, qui a averti que les fluides avaient une viscosité stable, c’est-à-dire que leurs propriétés physiques seront toujours égales, quelles que soient les variations de la température, de la pression ou des forces qui lui sont appliquées. C’est le cas de l’eau. Beaucoup d’années plus tard, les scientifiques ont découvert que tous les fluides n’avaient pas cette stabilité. Depuis, on appelle ces derniers fluides non-newtoniens.

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Université du Costa Rica

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