5.1 Une future protection ?

Selon nos recherches et nos réflexions, nous avons émit l'hypothèse que ce fluide pourrait posséder des vertus protectrices. Une expérience était donc nécessaire pour valider cette théorie : l'expérience de l'oeuf. Un fluide rhéoépaississant provenant du même mélange, à savoir un mélange de la maïzena et de l'eau, est introduit dans une poche contenant un oeuf. Cette poche est ensuite fermée hermétiquement. 

Après avoir déposé notre mélange avec l'oeuf à l'intérieur, nous avons fait tomber celui-ci à différentes hauteurs : 50 centimètres pour commencer, en passant par un mètre, deux mètres pour aller jusqu'à huit mètres de haut. L'oeuf était toujours intact, sans même s'être fissuré.

En effet, le fluide rhéoépaississant à absorbé tout le choc lors de l'impact, ce qui a formé une protection pour l'oeuf.

Nous avons tout de même fait un témoin, pour vérifier que ce soit bien le fluide rhéoépaississant qui protège l'oeuf. L'expérience a alors été refaite, en remplaçant le fluide non newtonien par de l'eau. À 50 centimètres de hauteur, l'oeuf s'est brisé.

L'expérience a été reproduite une dernière fois en remplaçant l'amidon de maïs par de la fécule de pomme de terre, et l'oeuf s'est brisé à 3 mètres de hauteur.

Nous en avons donc conclu que ce mélange a un véritable potentiel de sécurité et qu'il pourrait servir de protection au quotidien. Pour cette expérience, le fluide a protégé un œuf, mais que serait-il si nous mettions le fluide rhéoépaississant dans une coudière, une jambière, une coque de portable ou même un gilet par balle ?

Une autre expérience a ensuite été réalisée pour démontrer l'efficacité du fluide : une bille à été lâchée à 1m80 sur deux fluides rhéoépaississants ; celui avec la fécule de pomme de terre et celui avec l'amidon de maïs.

Dans le cas de la fécule de pomme de terre, comme nous voyons sur la vidéo, la bille s'est posée nette sans impact aux alentours signifiant que le fluide n'a pas arrêté l'impact.

Cependant lorsque la bille est entrée en contact avec la maïzena et l'eau, le fluide a, à l'inverse de celui avec la fécule de pomme, absorbé le choc, comme nous pouvons le voir des ondes se propage à la surface du fluide.

Pour conclure, le fluide rhéoépaississant issu de la combinaison entre maïzena et eau à une fois de plus démontrer ses vertus protectrices car lors d'un impact, celui-ci réagit pour absorber le choc.

5.2 Les points négatifs :

Suite à notre expérience concluante sur la protection que pouvait apporter ce fluide, nous nous sommes ensuite intéressés aux points négatifs de la création de cette future protection, nous voulions trouver les possibles dysfonctionnements que cette protection pouvait avoir.

Ainsi nous nous sommes posés plusieurs questions :

Est ce que la température joue un rôle sur le phénomène exercé par le fluide ?  

Le mélange maïzena et eau va-t-il moisir avec le temps ?

La maïzena se sépare t-elle de l'eau au bout de plusieurs heures ?

Nous allons à présent y répondre à travers diverses expériences réalisées.

La température joue-t-elle un rôle ?

Afin de répondre à cette question, nous avons mit en place deux expériences pour savoir si la température de l'eau ou du mélange jouer un rôle dans le phénomène exercé par le fluide.

Lors de notre première expérience, nous avons remplacé l'eau froide habituellement utilisée pour notre mélange, par de l'eau chauffée à 100° C.

Nous avons pu voir que le phénomène exercé avec de l'eau froide ne se reproduit pas avec de l'eau chaude. Le fluide a créé des grumeaux, qui étaient eux recouverts d'une couche gélatineuse.

Enfin, nous voulions savoir si la protection apporté par le fluide rhéoépaississant serait la même si nous le chauffions directement sans chauffer seulement l'eau. Ainsi nous avons mit notre mélange habituellement utilisé à l'intérieur d'un bol, plongé dans un bain marie à 100° C. Celui-ci, rempli de grumeaux entouré d'une couche visqueuse, démontre une fois de plus le rôle de la chaleur : le changement de viscosité n'est plus présent au dessus d'un certain seuil de température.

De ce fait, nous avons cherché à comprendre pour quelles raisons le phénomène ne se produit plus sous une certaine chaleur. Nous nous sommes alors intéressés à l'amidon de maïs qui, selon nous, était la cause de ce changement. Nous voulions connaître les réactions de l'amidon à l'échelle moléculaire lorsqu'il était chauffé.

Tout d'abord, comme vu précédemment, lorsque l'amidon est agité dans de l'eau froide, il se forme une suspension, car il est insoluble dans l'eau. Les grains d'amidons gardent leurs taillent jusqu'à 62°.

Cependant, lorsqu'on chauffe cette suspension d'amidon et que l'on atteint une température dite de gélatinisation ( 62-75°C) l'eau va pénétrer dans les grains d'amidon et ceux ci vont gonfler : une augmentation de la viscosité sera donc observable. Quand on continue de chauffer après cette température de gélatinisation (après 75°), les grains vont éclater et le matériel va se disperser dans le milieu. Cependant, la solubilisation n'interviendra que pour des températures supérieures à 100°C. La viscosité maximale est obtenue quand l'amidon renferme un grand nombre de grains très gonflés. La disparition des grains et la solubilisation des macromolécules entraînent une diminution de la viscosité et la création d'une couche transparente sur la surface du fluide appelé l'empois, prouvant alors les échecs lors des expériences précédemment évoquées.

Le mélange maïzena et eau est-il putrescible ?

Dans un deuxième temps, en recherchant les autres points négatifs pouvant nuire à la réalisation de cette future protection, une question de putrescibilité est apparue. En effet, le mélange étant une matière organique, il était possible qu'il puisse moisir. Nous avons donc répondu à notre question en réalisant deux expériences.

Tout d'abord nous allons définir le terme putrescible : un aliment ou un mélange (dans notre cas) putrescible, signifie qu'il est sujet à la putréfaction  et donc à sa décomposition par des bactéries ou des champignons.

Premièrement, nous avons laissé moisir un mélange à l'air libre et ensuite nous en avons laissé moisir un autre en enfermant hermétiquement la maïzena et l'eau, pour les comparer.

Quelques semaines après avoir laissé le premier mélange à l'air libre, des moisissures sont apparues. Pour la deuxième expérience où le mélange était fermé hermétiquement, des moisissures se sont aussi développées au bout de quelques semaines.

Grâce à ses expériences, nous avons pu répondre à notre question : oui le mélange maïzena et eau moisi au fur et à mesure du temps quand il est à l'air libre mais aussi en étant privé d'air.

Ainsi, nous avons cherché des solutions pour remédier à ce problème.

Notre première idée était d'ajouter de l'eau de javel à notre mélange.

En effet, l'eau de javel a la capacité de tuer les bactéries et autres microbes qui entrent en contact avec celle-ci, elle pourrait donc empêcher notre mélange de moisir. Nous avons aussi voulu tester un autre produit, un anti-moisissure.

Nous avons donc réalisé une expérience avec le mélange maïzena et eau dans deux pots différents, tout les deux privé d'air, et nous avons ajouté la javel dans l'un d'eux et l'anti-moisissure dans l'autre.

En le fermant, nous privons notre mélange d'oxygène, et donc la reproduction de bactéries est beaucoup plus lente (comme nous l'avons vu précédemment avec le mélange amidon de maïs et eau privé d'air, celui-ci avait moisi un peu plus tard que celui laissé à l'air libre).

Pour conclure sur cette expérience, après avoir laissé les deux mélanges avec leurs produits respectifs reposer pendant 15 jours aucune moisissure est survenue pour le mélange contenant la javel. Cependant, le deuxième mélange avec l'anti-moisissure a commencé à moisir au bout d'une semaine. En conclusion, la Javel empêche notre mélange de fermenter et de développer des bactéries mais, elle a seulement empêchée le mélange de moisir sur une durée de 15 jours. Quand sera t-il pour plusieurs mois ou même pour plusieurs années ?  

La maïzena se sépare t-elle de l'eau après plusieurs heures ? 

Ensuite, grâce à nos multiples expériences réalisées, nous avons pu constater la séparation entre la Maïzena et l'eau au bout de quelques heures comme le montre la vidéo ci-dessous.

Cependant nous n'avions pas encore testé le mélange maïzena et eau avec la javel. Ainsi ce mélange qui se séparait au bout de quelques heures ne reproduit pas cette séparation en présence de Javel. Le problème est donc résolu.