6° Protections réalisables

Après avoir démontré l'efficacité du fluide rhéoépaississant en matière de protection, nous nous sommes justement intéressés aux diverses protections réalisables. 


6.1 Coque de portable

Notre première idée, réaliser une coque de portable avec de la Maïzena et de l'eau s'est concrétisée : elle a été modélisée grâce au logiciel de modélisation 3D Fusion 360 pour ensuite être imprimée par une imprimante 3D.

Une matière flexible a été utilisée pour cet objet pour qu'il puisse absorber les chocs correctement. Lors de l'impression, nous avons laissé un espace à l'intérieur pour pouvoir ensuite le remplir du mélange maïzena et eau.

Par mesure de sécurité, le portable se trouvant habituellement dans la coque, a été remplacé par une plaque de verre toute aussi fragile collée a une plaque de carton pour qu'elle ne soit pas amovible . Nous avons ensuite réalisé une expérience visant à tester la protection de cette coque.

Le premier test, semblable à celui de l’œuf réalisé auparavant vise à lâcher à différentes hauteurs la coque de portable.

Les vidéos suivantes rendent compte de l'expérience :

Nous avons jeté la coque à 4m de haut puis la vitre à l'intérieur de celle-ci est ressortie intacte. Nous l'avons ensuite jeté en l'air pour plus de hauteur, mais la vitre résiste toujours.

Nous pouvons donc en conclure que le fluide rhéoépaississant est vraiment efficace pour l'utilisation d'une protection de téléphone portable. Cependant, pour pouvoir contenir suffisament de Maïzena et d'eau pour que le mélange soit efficace, il faut créer une coque plus grande et donc moins esthétique.


6.2 Réalisation d'un gilet par balle 


De l'amidon de maïs et de l'eau en guise de protection pour des armes à feu, cela pourrait paraître absurde et dangereux ? Nous avons donc décidé d'expérimenter nous même la réaction d'une poche de ce fluide face à un tir de carabine au centre de celle-ci avec des balles de plomb de 4.5 mm.


Tout d'abord, comme vous le voyez sur la vidéo, la poche n'a pas explosé, signe que le fluide a absorbé le choc. La même expérience a été faite avec de l'eau, et comme nous le voyons sur la prochaine vidéo, celle-ci a éclatée.



Puis, en examinant de plus près la poche, celle-ci ne s'est percée que d'un seul côté, ce qui signifie que le plomb n'a pas traversé entièrement le fluide rhéoépaississant puisque l'arrière de la poche était encore intacte. En effet, en déposant ensuite tout le mélange dans une assiette, la balle de plomb était encore à l'intérieur.



L'expérience a été refaite, mais cette fois-ci en tirant sur l'extrémité de la poche. Comme pour la première fois, la poche n'a pas explosé mais à l'inverse le plomb a réussi à traverser celle-ci et à atteindre l'arrière de la poche : nous n'avons donc jamais retrouvé le plomb.



Pour conclure sur cette expérience, le fluide rhéoépaississant a su protéger l'arrière de la poche lorsque le plomb arriva au centre de celle-ci, endroit avec le plus grand nombre de maïzena et d'eau et donc l'endroit le plus épais de la poche. Cependant lorsque le plomb arriva à l'extrémité de la poche, le plomb a complètement traversé le fluide et a percé l'arrière de celle-ci. L'extrémité de la poche était l'endroit où l'épaisseur était minimale avec environ 5x moins de fluide qu'à son centre.

Son utilisation pour un gilet par balle reste donc très dangereuse car même si l'épaisseur est suffisante pour que le plomb de 4.5 mm ne traverse pas et reste à l'intérieur sans toucher l'arrière du gilet, d'autres facteurs sont à prendre en compte, tel que le calibre des munitions utilisées, la vitesse de tir, ou encore le poids du gilet.

En effet, la simple poche pesait déjà 500 grammes, pour répartir sur l'espace d'un gilet entier, avec une épaisseur minimum de 60 mm le poids serait alors de plusieurs dizaines de kilos, ce qui rendrait le déplacement grande distance impossible pour des militaires ou policiers en action.

De plus, l'expérience a été réalisé avec une carabine Stoeger AIRGUNS X20 de calibre 4.5mm ayant pour vitesse de tir 305 m/s : le résultat aurait-il été le même avec une balle de FAMAS (fusil d'assaut) de calibre 5.56 x 45 mm et de vitesse 900 m/s ?

En conclusion, le fluide rhéoépaississant n'est pas assez résistant pour être utilisé seul dans un gilet par balle. Cependant, mélangé à d'autre métaux déjà présents dans des gilets existants, tel que le fer, le mélange Maïzena et eau pourrait apporter une protection supplémentaire.


6.3 Réalisation d'un protège coude et genoux


Pour en finir avec les blessures dues aux chutes de rollers, nous avons songé à expérimenter des coudières et des genouillères avec pour unique constituant un fluide rhéoépaississant. Le principe est le suivant : un socle fermé en plastique épousant la forme d'un genoux ou d'un coude serait rempli à l'aide de ce fluide pour absorber les chocs.

Cependant, cette idée ne fut pas aboutie par manque de temps et de matériel, mais aussi causé par un grand nombre de problèmes liés à cette création.

Tout d'abord, pour créer une protection de cette sorte, il nous faudrait des machines capables de reproduire, en taille réelle, la forme d'un genoux ou d'un coude avec une matière parfaitement flexible pouvant supporter le poids d'une chute d'un adulte. Cette réalisation n'est donc pas possible à effectuer avec l'imprimante 3D dont nous disposons car nous ne disposons pas d'une matière aussi robuste.

De plus, comme vu précédemment, le fluide rhéoépaississant contiendra de la Javel pour empêcher les microbes de se développer et ainsi empêcher toute putréfaction.

Pour finir, aucun moyen d'expérimentation nous ai venu, mis à part de simuler une chute.

En conclusion, nous avons laissé cette idée de côté car elle représentait un temps de travail trop important, dû à tous les inconvénients que la création de ce protège-roller engendre.


Les fluides rhéoépaississants | 2019 | Physique et SVT
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