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Un matériau biomimétique pour plonger dans les eaux glaciales - Par : Hanen Hattab,

Un matériau biomimétique pour plonger dans les eaux glaciales


Hanen Hattab
Hanen Hattab est doctorante en sémiologie à l’UQAM. Ses recherches portent sur les pratiques d’art et de design subversifs et contre culturels comme le vandalisme artistique, le sabotage et les détournements culturels.

Plongeurs en combinaison

L’image d’en-tête a été achetée sur Istock.com et est protégée par des droits d’auteur.

De nos jours, le vêtement doit principalement son efficacité fonctionnelle aux matériaux et tissus intelligents. Ces derniers diversifient ses usages et optimisent sa fonction protectrice. Depuis l’expansion de l’approche biomimétique au début des années 2000, les ingénieurs, les architectes et les designers résolvent des problématiques conceptuelles en mimant la nature. Une équipe du Massachusetts Institute of Technology s’est inspirée de deux systèmes du monde animal pour habiller une unité d’élite de l’armée américaine. Le vêtement qu’elle a créé sera aussi utile dans d’autres domaines.

Comme l’indique son nom l’artificial blubber est un matériau qui imite la graisse. On s’empresse de dire que le matériau remplit la même fonction que la graisse joue dans la protection contre le froid. Il sert à concevoir des combinaisons de plongée qui résistent aux températures des eaux glaciales. L’artificial blubber est le fruit d’une collaboration entre Michael Strano professeur en génie chimique, Jacopo Buongiorno, professeur et directeur du Department of Nuclear Science and Engineering et la marine de guerre des États-Unis (U.S. Navy) qui a duré deux ans. La technologie répond aux besoins exprimés par les Navy SEALs, la force spéciale de la US Navy pour optimiser et rendre plus sécuritaire la plongée sous-marine. En effet, les meilleures combinaisons de plongée du marché ne permettent pas de rester dans les eaux arctiques, les rivières ou les étangs recouverts de glace plus d’une dizaine de minutes. Certains modèles sont même facilement altérables, ce qui peut représenter un danger pour la vie des utilisateurs, notamment les combinaisons étanches, dont les parois internes sont maintenues à distance de la peau grâce à une pompe manipulée par les plongeurs afin de souffler de l’air à l’intérieur.

Une combinaison de plongée étanche

Combinaison étanche en néoprène

Or non seulement ce type de combinaison implique une méthode particulière de plongée, mais en plus le dysfonctionnement de la pompe peut s’avérer fatal pour le plongeur.

Les chercheurs du MIT et de la George Mason University ont conçu un matériau qui permet de fabriquer une combinaison simple ne nécessitant aucun système spécial ou manipulation par les plongeurs.

Source d’inspiration

L’équipe s’est inspirée de deux stratégies animales de luttes contre le froid. Afin de préserver leur température corporelle, les espèces qui vivent dans les zones polaires possèdent les systèmes de protection suivants :

  • Une couche de matière isolante qui ralentit considérablement la perte de chaleur du corps, comme la graisse des phoques et des baleines.
  • Des poches d’air emprisonnées dans la fourrure ou les plumes, comme chez les loutres et les pingouins.

 

Méthode de fabrication

L’artificial blubber est fabriqué à base de combinaisons standards de plongée du commerce, en néoprène. Ces combinaisons sont placées à haute pression, à 243 kPa, dans un environnement de gaz inerte lourd pendant environ un jour. La technique consiste à remplacer l’air trappé dans la structure du néoprène par un gaz lourd et inerte (comme le xénon ou le krypton). L’étude a montré qu’un plongeur ayant revêtu une combinaison ainsi traitée peut résister à des températures inférieures à 10 °C pendant 2 à 3 heures.

La prochaine étape consiste à trouver un procédé de fabrication qui permet de piéger le xénon ou le krypton dans la structure du néoprène. Le matériau obtenu avec la méthode de l’étude actuelle sera testé par des utilisateurs afin de collecter plus d’informations sur ses performances.

L’étude s’intitule « Noble-gas-infused neoprene closed-cell foams achieving ultra-low thermal conductivity fabrics » et a été publiée dans la revue RCS Advanced en juin 2018. Elle a été coécrite par Jeffrey L. Moran, Anton L. Cottrill, Jesse D. Benck, Pingwei Liu, Zhe Yuan, Michael S. Strano et Jacopo Buongiorno.

Hanen Hattab

Profil de l'auteur(e)

Hanen Hattab est doctorante en sémiologie à l’UQAM. Ses recherches portent sur les pratiques d’art et de design subversifs et contre culturels comme le vandalisme artistique, le sabotage et les détournements culturels.

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