Cinq inventions humaines qui jouent avec la physique

Quand l'être humain crée quelque chose, cela peut aboutir à un résultat proche de la sorcellerie. Preuve en est, le deltaplane de Léonard de Vinci. Nous avons trouvé cinq objets manufacturés qui font partie de cette catégorie, en particulier en raison de leurs propriétés physiques hors du commun.

Les larmes de verre plus résistant que l'acier

On le sait, la chimie, c'est ce qui se rapproche le plus de la sorcellerie. Moins la recherche de la Pierre Philosophale, quoique cette dernière peut prendre de multiples formes, et une découverte fondamentale dans un domaine donné peut rapporter gros.

Toutefois, nous allons parler ici d'une chimie particulière. Vous êtes au courant que le verre est un matériau fragile, qui se brise pratiquement au moindre choc. Et pourtant, il est possible de créer du verre dont la résistance vaut celle du fer, voire de l'acier !

Pour cela, vous devez faire fondre du verre au-dessus d'un bécher d'eau. Le verre tombera dedans, sous la forme d'une goutte, qui se refroidira pratiquement instantanément, et donc se solidifiera sous la forme d'une larme, ou d'une goutte, au choix. Et il s'agit d'un des matériaux les plus résistants connus par l'être humain. Vous pouvez frapper la tête de la goutte avec le marteau de Thor qu'elle ne se briserait pas.

Il n'existe qu'un seul point faible à ce verre incassable, ce qui nous empêche de l'utiliser pour faire tout et n'importe quoi avec : sa "queue". En pincer la partie la plus fine, ne serait-ce qu'avec les doigts, va faire exploser le tout.

C'est dû au fait que les tensions sont extrêmement importantes dans ces larmes bataviques. En effet, la couche extérieure se refroidira plus vite, et se comprimera vers l'intérieur, tandis que la couche intérieure prendra plus de temps à se refroidir, et va se comprimer vers l'extérieur. Cela est sans doute contradictoire, certes, mais c'est ce qui fait à la fois la solidité et la fragilité des larmes de verre.

Le rêve des gothiques existe

On en avait déjà parlé lors de sa création : le Vantablack est la matière possédant la plus noire couleur existante. Selon les explications de Stephen Westland, professeur à l'université de Leeds en Angleterre :

Beaucoup de personnes pensent que le noir est une absence de lumière. Je ne suis pas d'accord. À moins de regarder un trou noir, personne n'a vu quelque chose qui n'a pas de lumière. Ce nouveau matériau, c'est le noir le plus proche de la réalité, presque aussi noir qu'un trou noir, comme on pourrait l'imaginer.

Cela est dû à sa composition : des nanotubes de carbone 10 000 fois plus fins qu'un cheveu chacun. Il s'agit d'un véritable labyrinthe pour les photons, qui finissent par s'y perdre. C'est si dense qu'il est difficile d'y discerner une forme quelconque. Placé sur une statue, on a l'impression de la voir coupée en deux, effaçant totalement ses traits et ses contours. 

Par contre, et contrairement à ce que l'on peut penser, il serait difficile d'en faire une application dans le domaine militaire, en guise de camouflage nocturne, ou même pour faire un costume de ninja : ce matériau est si noir qu'il se détache littéralement sur les ombres environnantes.

Du métal hydrophobe

On sait déjà que les metalleux sont aquaphobes et ne se désaltèrent qu'à l'aide de bière et de Jack Daniels. Mais ce n'est pas de ce type de métal que l'on va parler. Il existe déjà des objets hydrophobes, comme des t-shirts, mais cette prouesse n'est rendue, généralement, possible que grâce à l'action d'un spray dont l'effet va finir par s'estomper. Mais, à présent, il existe un métal capable de repousser totalement l'eau, sans que l'effet ne cesse d'agir.

C'est l'application scientifique de l'Effet Lotus, c'est-à-dire qu'un laser est utilisé pour créer des rainures selon un schéma particulier, reproduisant celui d'une feuille de lotus, qui est une plante hydrophobe grâce à la double structure composant sa surface : une couche extérieure recouverte d'une couche de cire reposant sur l'épiderme. Et c'est cette couche de cire qui est hydrophobe.

Si l'on parvenait à appliquer ce principe à d'autres matériaux, nous pourrions nous passer des essuies-glaces sur nos véhicules, avoir des vitres nettes ou... Comme l'ont suggéré les scientifiques, des toilettes hydrophobique, ce qui permettrait d'économiser de l'eau, ce qui est tout à fait louable, d'un certain point de vue...

Un hydrogel surpuissant

L'hydrogel actuel est constitué au maximum à 90% d'eau, le reste étant un amas de caoutchouc. La consistance du matériau varie alors entre celle du ruban adhésif et l'éponge de douche. Quant à la résistance... Certes, c'est gluant, mais cela reste somme toute fragile. Sauf l'hydrogel créé par Zhigang Suo et ses collègues d'Harvard.

Cela est possible grâce à une combinaison extrêmement spécifique d'alginate et de polyacrylamide, deux polymères. Le polyacrylamide est un gel absorbant, tandis que l'alginate est une algue brune pouvant être utilisée comme additif alimentaire mais aussi pour faire des moulages directement sur le corps humain. On peut l'étirer jusqu'à vingt fois sa taille originale, mais il reste si fin qu'il est possible de le déchirer avec son doigt.

Peu d'applications en vue pour le moment, malheureusement, si ce n'est, peut-être, dans les écrans de téléphone, ou de télévision, pour éviter la casse au mauvais moment ?

Des vitres pare-balles... D'un seul côté

Quand vous êtes dans une voiture blindée et pare-balles, on se sent en sécurité quand on est attaqué, n'est-ce pas ? Sauf quand vous voulez riposter...

Sauf que cela vous est impossible, puisqu'il est impossible de briser la vitre de votre voiture à l'aide d'une balle, puisque le verre de la vitre sera pris en sandwich entre des couches de polycarbonate thermoplastique, ce qui explique sa solidité.

Heureusement pour vous, Armour Group, une compagnie de sécurité, a créé RhinoGLASS, qui bloque les balles provenant de l'extérieur de la voiture, tout en permettant aux occupants de riposter.

Et cela grâce à une astuce assez simple : la couche extérieure est bien plus dure que la couche intérieure, ce qui vous permettra de riposter face à vos agresseurs.

Ainsi, la vitre conserve sa solidité tout en permettant à l'occupant de riposter en toute tranquilité, tandis que ses agresseurs ne puissent l'atteindre, à moins bien entendu qu'ils ne cessent de viser encore et encore le même point.

Mais, rien ne vaut une mise en situation, et comme une image vaut milles mots, voici comment fonctionnerait ce verre pare-balles :

C'étaient quelques inventions humaines se jouant de la physique de façon aisée, et dont les domaines d'applications restent multiples, mais malheureusement, souvent encore inconnus, parfois même de leurs concepteurs.