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Les fluides non-newtoniens

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by

Samuel Hadjes

on 27 May 2014

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Transcript of Les fluides non-newtoniens

Les problèmes de prolifération de champignons .
Quand c'est trop liquide il faut rajouter de la Maizena.
Une démarche expérimentale très spéciale
L'Oobleck, un truc qui pourrit vite.
Tolosa, Latorre, Hadjes
Vendredi 21 Mars, 2014
TPE, Vol.1, n°0001
Un gilet pare-balles, hors normes.
L'idée du gilet en Maïzena
La solution antichampignons
Une histoire à l'eau de chlore
L'idée du gilet en Maïzena nous est venue lors de la recherche d'une problématique, nous voulions étudier le mélange, mais il fallait lui trouver un usage pratique. Nous avons d'abord pensé à une piscine remplie de mélange mais nous l'avons trouvée trop compliquée à réaliser.

L'option du gilet pare-balles à été choisie parce que:
c'était relativement facile à faire
il avait une utilité
c'était ludique
il pouvait être une solution à un problème social.

Nous avons donc crée notre problématique:
Peut-on créer un système qui bloque les chocs avec des fluides non-newtoniens?

Les fluides non-newtoniens


Tout d'abord trouver le "mélange parfait", les premières semaines de notre TPE ont étés consacrées à la recherche des bonnes proportions pour le mélange, l'idée étant d'avoir un colloïde ni trop dur, ni trop liquide.
Nous avions heureusement parmi nous un futur Chef Cuistot dont les talents de mélange et de détermination des bonnes proportions ne sont plus à prouver.
Nous avons donc finit par trouver que le mélange parfait est constitué en proportions massiques de 40% d'eau et 60% de Maizena.

Nous avons aussi découvert que la Maizena est plus facile à mesurer en masse qu'en volume, en effet sa densité peut varier en fonction de la quantité d'air contenue l'intérieur.
Mateo Latorre, cuisinier officiel du groupe
L'un des principaux problèmes de l'Oobleck, c'est qu'il est propice à la croissance des champignons.
Nous avons laissé du mélange au repos pendant une semaine, et aussi bien celui laissé à température ambiante que celui laissé au frigo sont devenus des élevages de champignons.
Cependant, si le mélange est hermétiquement fermé, le fait qu'il y est des champignons ne gène presque pas et après l'avoir remélangé le fluide retrouve des propriétés similaires.
Malgré le nom du Lycée, nous n'avons aucune envie d'étudier la pénicilline, les champignons sont donc totalement inutiles. Nous avons donc pensé à utiliser du chlore (comme dans les piscines). Mais avant de généraliser le processus à tous nos mélanges, on a d'abord voulu savoir si le fluide gardait ses propriétés en remplaçant l'eau par de l'eau de chlore. Et ça marche!
Les ballons de baudruche
Une solution presque parfaite
L'eau de chlore étant trop difficile à utiliser, nous avons voulu trouver une autre solution qui nous permette aussi de régler le problème de décantation de l'Oobleck.
Nous avons finit par penser aux ballons de baudruche qui permettent une fermeture facile et une bonne étanchéité.
Le commencement des problèmes...
La décantation, une difficulté de taille
Des propriétés très étonnantes
Les fluides non-newtoniens, un phénomène extraordinaire
Les fluides non-newtoniens sont des mélanges constitués, dans le cas de l'Oobleck, de particules en suspension dans un liquide: c'est ce que l'on appelle un colloïde.
Ce type de mélange permet des propriétés de changement de viscosité sous l'effet d'une accélération. Autrement dit, si l'on appuie sur ces fluides, ils deviennent plus liquides ou au contraire, durcissent.
Une question de proportions
Vous allez rire, mais je suis allergique au Latex...
Catalina Tolosa, remplisseuse de ballons...en Latex
Le premier obstacle que nous avons eu à surmonter lors de la préparation du gilet a été la décantation extrêmement rapide de notre fluide.
Cette décantation induit deux grands problèmes:
-L'eau du mélange s'évapore très vite
-Il faut le stocker par petites quantités pour éviter une trop grande décantation.
Vous trouvez pas qu'on a rien fait en Maths?
Samuel Hadjes, pessimiste du groupe
Quelques critiques et autres points négatifs
Ce qui n'a pas bien marché dans notre TPE
La partie des Mathématiques
Nous pensions initialement faire toute une partie de statistiques sur:
-La capacité d'absorption des chocs de l'Oobleck
-Des tests de répétabilité de notre gilet en le modélisant avec un seul ballon

Malheureusement, faute de moyens techniques nous n'avons pu faire ni l'un ni l'autre.
Un gilet pas si fonctionnel que ça
Trois choses qui rendent notre gilet peu efficace:
-Le massage qu'on doit lui faire avant chaque utilisation
-Les impacts entre les coutures
-Le temps de création
Malgré tous les problèmes ça a marché
IV. Sources
Images:
-http://4.bp.blogspot.com/-wTriOXeLZtw/UeVcb7JepvI/AAAAAAAAEYg/MqWRBXXrjHs/s1600/IMG_4556_1_667x1000.jpg
Pour celle du fluide non-newtonien

-http://www.objetdujour.com/blog/images/Armement/Gilet%20pare%20balle.jpg
Pour celle du gilet pare-balles

-http://i2.cdscdn.com/pdt2/3/2/4/1/700x700/ml302324/rw/mobility-lab-tapis-de-souris-smiley-ml302324.jpg
Pour le smiley
Merci de nous avoir écouté jusqu'au bout
Plan de la soutenance

I. Brève description d'un fluide non-newtonien et détermination de la problématique
II. La création du gilet
III. Quelques critiques
IV. Sources
II. De l'Oobleck au gilet pare-balles
III. Quelques critiques












































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