Recent Changes - Search:

Projets

Attach:sujets2020.pdf

Groupe Ma/Me

Groupe Je/Ve

Archives

Accès réservé aux projets des années précédentes.

Groupe Lu/Ma

Groupe Me/Je

Varia PhyExp

PmWiki

edit SideBar

FibreMotrice

Fibres motrices

CHAIX Ludivine - LKHAGVA OCHIR Enkhzul - MAHOB Coline


Introduction
I-Modèle théorique

1-Création de moment
2-Dynamique de distribution de la température
3-Stockage d’énergie

II-Montage expérimental

1-Paramètres variables : R, matériaux
2-Paramètres mesurés : T,ω,v,E
3-Matériel et appareils de mesure

III-Manipulations

1-Description des expériences
2-Observations et interprétation des résultats
3-Développements et vérifications

Conclusion


Introduction

Un flux d’énergie appliqué à des solides qui possèdent un mode de déformation élastique à énergie nulle (rupture d’une symétrie), permet de générer un mouvement : le solide peut constamment se déformer pour minimiser son énergie. On peut créer ainsi des moteurs extrêmement simples, constitués d’un seul composant.

On s’intéresse ici à un phénomène de roulement observé lors du chauffage de fibres de polymère. Ce comportement est lié à l’effet de contraintes à la fois thermiques et géométriques sur la fibre alors qu’elle est maintenue dans une certaine conformation (c’est à dire maintenue dans le plan de chauffage par la gravité, refermée en forme d’anneau ou encore en forme de spirale).



I-Modèle théorique

1 - Création de moment

Le problème des contraintes thermiques se pose dans presque tous les domaines de la technique énergétique : quand nous observons un transfert de chaleur à travers des corps, cela implique des dilatations thermiques différentes d'un point à l'autre car il existe un gradient de température. Cette dilatation thermique dépend du matériau, de sa nature et de ses propriétés. Elle est proportionnelle à la longueur du corps et à la variation de la température. Le coefficient de dilatation peut être positif, une élévation de la température produit alors un allongement du matériau (et inversement), tandis que pour un coefficient négatif le matériau tendra à se contracter lorsqu’il est chauffé. Le signe et la valeur de ce coefficient est lié au potentiel interatomique du matériau. Ainsi, pour provoquer une rotation du matériau élastique, nous chauffons une fibre linéaire. En réaction, la partie inférieure de la fibre en contact avec la plaque chauffante se dilate (pour un coefficient positif). En résulte un rayon de courbure R tel que :

{$ R = \frac{r}{\alpha\Delta T} $}

Où r est le rayon de la fibre, {$ \alpha $} est le coefficient de dilatation thermique et {$ \Delta T $} est la variation de température

Ainsi, lors de sa chauffe, la fibre se courbe, ses extrémités se soulèvent et elle est placée dans une situation d’équilibre instable. Elle retombe donc rapidement et le phénomène se répète. Il s’en suit une propulsion avec un mouvement de roulement orthogonal à l'axe long de la fibre. Le sens de déplacement par rapport à la courbure de la fibre dépend du signe du coefficient de dilatation (cf schéma). En conséquence, l’action de la température et le coefficient de dilatation permettent une rotation auto-propulsée.

De la même façon, lorsque la fibre est maintenue dans une conformation toroïdale, une compression est induite sur la partie intérieure du tore tandis que la partie extérieure est allongée. La zone dilatée se déplace donc (par rotation autour de l’axe de la fibre selon un mode d’énergie nulle) vers le rayon extérieur du tore. De cette façon, les gradients de contraintes géométriques et thermiques s’alignent momentanément et l’énergie est minimisée (résolution du conflit entre la précontrainte géométrique et la contrainte thermique). Ce mouvement est maintenu continûment par le chauffage de la partie inférieur du tore.

Ainsi, le nylon (figure de droite) se contractant lors du chauffage, la partie inférieure de la fibre se déplace vers le rayon interne du tore et la section roule vers l’intérieur. A l’inverse, le PDMS (polydiméthylsiloxane , figure de gauche) tourne dans l’autre sens car son coefficient de dilatation est positif.

Cas du PDMS:

En distinguant les contraintes liées à la courbure, celles liées à compression/dilatation axiale et celles liées au gradient thermique, il est possible d’exprimer l’énergie élastique d’une section de fibre (via la loi de Hooke). On exprime les contraintes thermiques comme le produit du coefficient de dilatation et de la distribution de température (voir section I.2), ce qui permet d’obtenir une expression des contraintes de compression/dilatation en minimisant l’énergie élastique. Dès lors qu’il compense et dépasse les frottements de roulement, le couple moteur est donné par la dérivée de l’énergie par rapport à l’angle de rotation de la fibre.

{$m=B\alpha \frac{\kappa}{R}(\Delta T_{c}cos(\Phi)+\Delta T_{s}sin(\Phi))=\frac{\pi}{4}YR^{3}\kappa\alpha\Delta T_{z}$}

Où B est la raideur de courbure (fonction du rayon de courbure et du module de Young), {$\kappa$} est la courbure, {$\Delta T_{c}$} et {$\Delta T_{s}$} sont les modes principaux de la distribution de température dans le référentiel tournant et {$\Phi$} est l'angle de rotation de la fibre. {$\Delta T_{z}$} est le mode vertical de la distribution de température dans le référentiel du laboratoire.

L’expression obtenue se présente comme le produit d’une contrainte imposée géométriquement ({$R\kappa$}) et d’une contrainte thermique ({$Y\alpha \Delta T_{z}$}) intégrée sur la surface de la section ({$R^{2}$}). Il est à noter que pour le cas de la fibre longitudinale, la courbure {$\kappa$} n’est pas prescrite, il faut donc considérer une courbure stationnaire (telle de {$\frac{\partial E}{\partial \kappa}=0$}). Il est intéressant de remarquer que du fait du roulement continu de la section circulaire, les défauts locaux le long du contour sont lissés progressivement pendant le fonctionnement du moteur. Ce phénomène, nommé “auto-réparation”, est remarquable sur la figure ci-dessous.

On considérera que les pertes de matière par frottements sont négligeables et que le rayon ne diminue pas.

2 - Dynamique de distribution de la température

La distribution de la température dans la section est nécessaire à la description complète de la dynamique du système. Elle s’exprime en coordonnées polaires dans le référentiel tournant de la fibre comme une fonction périodique. Elle possède deux modes principaux, {$\Delta T_{x}$} et {$\Delta T_{z}$}, qui correspondent aux différences de température d’un bord à l’autre de la fibre, selon deux axes orthogonaux.

Ces deux modes peuvent être déterminés à l’aide de l’équation de la diffusion thermique, prise dans le référentiel fixe du laboratoire et qui tient compte de la rotation de la section à la vitesse angulaire {$\omega$}

{$\partial_{t}T=\frac{D}{R^{2}}\nabla^{2} T + \omega\partial_{\phi}T $}

En un point, la variation de température au cours du temps correspond à la somme du terme de diffusion (laplacien de la température, D est la conductivité thermique) et du terme de rotation (lié à la variation de température selon phi dans la section).

On choisit des conditions aux limites sur la dérivée de la température le long d’un rayon en r=R : au niveau de la plaque chauffante, le contact thermique est parfait ({$\frac{\partial T}{\partial r} = 0$}) et au contact avec l’air, la dérivée est proportionnelle à la différence entre la température à la surface de la section et la température extérieure. Cette température extérieure décroît linéairement avec l’altitude (gradient lié à la diffusion de la chaleur de la plaque)

Après résolution de l’équation différentielle, on obtient le système suivant pour les modes recherchés, en posant {$x=\alpha\Delta T_{x}$}, {$z=\alpha\Delta T_{z}$}

{$ x’=−\frac{x}{\tau}−\omega z$}
{$z’=p−\frac{z}{\tau}+\omega x $}

où {$\tau$} est le temps de relaxation thermique caractéristique de la section transversale et p est l’entraînement thermique efficace (produit du coefficient de dilatation par le taux de pompage).

On peut vérifier que pour une vitesse angulaire nulle, on obtient {$ x=0 $} et {$ z=p\tau $} ce qui correspond bien à la solution attendue dans ce cas.

3 - Stockage d’énergie

La spirale peut être approximée par plusieurs anneaux concentriques et décrite par sa courbure moyenne. A partir des résultats précédents, on connaît le couple par unité de longueur le long de la spirale

{$m_{s}\simeq YR^{3}\kappa_{moy}\alpha\Delta T$}

Il faut ensuite tenir compte de l’immobilisation de l’extrémité interne de la spirale. La relation, supposée linéaire, entre le couple, le couple externe (lié à la torsion) et la vitesse angulaire permet de mettre en équation la torsion longitudinale de la fibre {$\psi(s)$}:

{$m_{ext} = -m_{s}+\frac{\omega}{\omega_{fr}}m_{s}$}

où {$m_{s}$} est le couple généré thermiquement, {$m_{ext}$} est le couple extérieur, {$\omega$} est la vitesse angulaire et {$\omega_{fr}$} est la vitesse angulaire en l’absence de couple externe devient:

{$\partial_{t}\psi=D_{\psi}\psi''+\omega_{fr}$}

Où {$D_{\psi}$} est un coefficient proportionnel à {$\kappa ^{-1}$} qui est lié à la raideur de torsion

Connaissant {$\psi(s,t)$}, on détermine la densité d'énergie de torsion stockée par unité de volume après un temps long:

{$\frac{E}{V}\propto Y\kappa_{moy}^{2}(\alpha \Delta T_{ext})^{2}L^{2}$}

où L est la longueur de la spirale.

La chaleur de la plaque chauffante induit donc une torsion de la fibre qu'il est possible d'utiliser. Du fait de la rotation de la fibre sur elle-même, on peut soulever un poids en le rattachant, à l’aide d’un fil, à l’extrémité externe de la spirale. Le fil s’enroule autour de la fibre et le poids s'élève. De plus, l’énergie de torsion stockée peut être rapidement libérée en relâchant l’extrémité interne du polymère.




II-Montage expérimental

1- Paramètres variables

Nous reproduirons les expériences déjà mentionnées telles que le chauffage contrôlé et l’analyse du mouvement de fibres de nylon-6, de PDMS et de caoutchouc pour des conformations allongée, repliée en anneau et en spirale. Si nous considérons la fibre, il faut noter que lorsque l’on augmente une première fois la température, la vélocité du matériau augmente proportionnellement et assez rapidement (cf figure 5b ligne rouge). Dans un second temps, lorsque la température baisse, la vitesse diminue presque proportionnellement (ligne bleue). Si la fibre est recuite (chauffé de nouveau) la vitesse augmente mais atteint des valeurs moindre (ligne verte). Ceci s’explique par le changement de symétrie de la fibre au cours du cycle. La figure ci-dessous rend compte du phénomène rencontré par les rédacteurs de l'article de référence. Nous chercherons donc à vérifier ces résultats.

Nous nous intéresserons également :

  • Au cas d’une fibre de section ovale : nous devrions observer des à-coups au cours du roulement et éventuellement un « aplanissement » pour des temps longs qui correspondrait au phénomène d’auto-réparation dû au roulement.
  • Au cas d’une fibre dont le rayon varie linéairement dans la longueur.
  • Pour la conformation en anneau, à la distinction entre courbure intrinsèque et courbure extrinsèque : le phénomène de dilatation est a priori prédominant sur les autres types de contrainte dans ce système, nous devrions donc obtenir les mêmes résultats.
  • Au processus d’auto-réparation : nous mesurerons le temps de rétablissement d’une fibre préalablement fissurée.
  • Au cas d’une fibre anisotrope ou encore à celui d’un chauffage inhomogène : dans ces situations nous devrions obtenir des roulements non coordonnés des sections de la fibre ayant des caractéristiques différentes.



2 - Grandeurs mesurées :

Les divers montages que nous réaliserons permettront les mesures suivantes :

  • La température de la fibre en différents points au cours du temps afin d’évaluer la dynamique de diffusion de la température et de vérifier la correspondance avec les données théoriques.
  • La vitesse angulaire de rotation de la fibre en fonction de la température ainsi que de l’épaisseur de la fibre. Nous déterminerons la température « seuil » à partir de laquelle le roulement débute.
  • Pour le cas de la fibre longitudinale, la vitesse de translation en fonction des mêmes paramètres.
  • Pour le cas de la fibre spiralée, l’énergie stockée ainsi que le poids pouvant être soulevé par le moteur.



3 - Matériel et appareils de mesure

Dans le but de d’étudier plusieurs matériaux avec des conformations différentes, nous nous munirons de PDMS , de caoutchouc, de spaghetti, et de fils de pêches (en nylon et PVDF). Une plaque chauffante homogène et atteignant 150 ou 200 degré sera nécessaire pour réaliser les expériences.
Pour mesurer la température et déterminer les gradients, nous utiliserons une caméra thermique avec un logiciel d’analyse associé ou des sondes.
La vitesse sera évaluée à l’aide d’une caméra accompagnée d’un logiciel d’analyse d’images. Par exemple, nous marquerons les fibres avec un point de couleur et compterons le nombre de tours effectués par celle-ci à l’aide des vidéos enregistrées. En ce qui concerne la spirale, comme cette dernière doit être maintenue sur la plaque chauffante, un système semblable à l'image ci-dessous sera créé pour cela. Nous choisirons des poids à soulever et dynamomètre pour évaluer le poids maximum qui peut être soulevé.




III-Manipulations

Stratégie d’analyse
Nous avons reproduits les manipulations déjà mentionnées dans l’article de référence, telles que le chauffage et l’analyse du mouvement de fibres de différents matériaux pour les conformations allongée, repliée en anneau et en spirale. Celles-ci sont nécessaires pour confronter nos résultats à ceux de l’article et aux formules qui y sont proposées.

1-Description des Expériences

Première expérience

Justification et objectifs
L’objectif de la première expérience que nous avons réalisée était d’évaluer le déplacement des fibres longitudinales et des fibres refermées en anneaux. Le but était de mesurer la vitesse de translation ainsi que la vitesse angulaire de rotation des fibres en fonction de la température et de l’épaisseur de celle-ci.

Hypothèses:

La vitesse augmente avec la température.
Le mouvement est facilité lorsque les fibres sont longues.




Mise en œuvre du protocole

Réalisation de l’expérience
Nous avons disposé une plaque conductrice en métal sur une plaque chauffante supposée inhomogène. Nous avons placé une caméra au-dessus de la plaque pour observer le mouvement des fibres.Nous avons également utilisé un thermo-couple pour obtenir la température de la plaque en métal sur laquelle reposaient les fibres. La plaque a également été peinte en noire afin d’obtenir un meilleur contraste lors de l’analyse des vidéos. Nous placions ensuite les fibres sur la plaque et observions le mouvement de celles-ci grâce a la caméra située au-dessus du dispositif.

Nous avions à notre disposition différents diamètres de fil de pêche en nylon ainsi que du matériel permettant la fabrication de PDVS. Lors des manipulations, nous avons fait varier le diamètre des fibres, les matériaux, la longueur des fibres droites ainsi que le diamètre des tores. Les anneaux étaient refermés grâce à des embouts thermo-rétractables. Nous avons également réalisé des études qualitatives où nous observions le comportement de spaghettis et des fibres lorsque la température était trop élevé.

Traitement informatique
Nous avons utilisé le logiciel imagej afin d'analyser le déplacement des fibres et obtenir leur courbure. Pour évaluer la vitesse, deux méthodes ont été employé : le tracking et le kymographe.
Pour ce qui est du Tracking, après avoir choisi un point de la fibre ou du cercle il faut, pour chaque image, pointer le déplacement à partir du point précédent. Nous obtenons un tableau qui contient plusieurs valeurs dont la vélocité, c’est-à-dire la vitesse du point pour chaque image. Il est possible avec ce logiciel de tracer des graphiques mais nous pouvons également reporter le tableau dans open Office Calc pour traiter les données. Par la suite, il est nécessaire de mettre à l’échelle le temps et les longueurs pour obtenir la vitesse en centimètres par seconde.
Un kymographe correspond à un empilement de « coupures » de la vidéo le long d’un segment prédéfini. Ainsi on obtient une image dont l’abscisse représente une dimension spatiale et l’ordonnée une dimension temporelle. On détermine alors la vitesse d’un objet se déplaçant le long du segment initialement défini en mesurant la pente obtenue sur le kymographe




Seconde Expérience

Justification et objectifs
La seconde manipulation portait sur le cas de la fibre spiralée. Le but était de constater que de l’énergie peut être stockée avec cette conformation et qu’un poids peut ainsi être soulevé par la fibre, faisant alors office de moteur.

Résultats attendus
Nous nous attendions à ce que le poids soit soulevé grâce aux mouvements de rotation de la spirale sur elle-même. Ainsi, le fil relié au poids s’enroulerait autour du fil de la spirale et le poids serait soulevé.

Mise en œuvre du protocole

Réalisation de l’expérience
Nous avons reproduit le système proposé dans l’article de référence. Un système avec des dents a été fixé sur la plaque en métal peinte en noire. Un fil de nylon de 0,8mm de diamètre était par la suite enroulé au sein du dispositif dentelé afin d’obtenir une spirale. Une extrémité du fil de pêche était fixé au centre du dispositif et l’autre extrémité était maintenue en suspension grâce une potence. Un second fil était relié au fil de la spirale grâce à une gaine thermo-rétractable. Un poids de 4,87g à soulever était attaché à ce fil. Il était nécessaire de pré-cuire la fibre pour fixer la forme de spirale. Le poids choisi était accroché à un fil est relié à la spirale.




2-Observations et interprétation des résultats

Première expérimentation

Les vidéos prises en vue transverse sont seulement qualitatives, elles montrent le phénomène de dilatation thermique asymétrique évoqué précédemment. Comme le montre les graphiques et photographies ci-dessous, on observe bien l’apparition d’un rayon de courbure indépendant de la longueur de la fibre et inversement proportionnel à l’élévation de température.




Nous avons également vérifié la valeur du coefficient de dilatation thermique. Celui-ci est négatif pour le nylon et positif pour le PVDS.


Pour des fibres très courtes, cette position recourbée, en équilibre sur le centre est peu perturbée et peut donc rester stable longtemps. Cela explique l’existence d’une longueur minimale à température donnée pour obtenir un déplacement fluide. En déposant une fibre sur la plaque chauffante (90 à 130°C pour le nylon) on observe donc une phase de déformation qui dure une à trois secondes : la fibre se courbe d’autant plus que la température et élevée, puis retrouve une conformation longiligne et commence à rouler.
Si on expose brutalement la fibre à des températures plus élevées (à partir 140°C) la fibre se tord de façon irréversible et ne peut plus être utilisée.
https://drive.google.com/open?id=1G_KCjiSlW4n1JJgXYNeBXmS40v8qOCsg
On note une différence significative entre la vitesse de déplacement d’une fibre pendant et peu après la phase de déformation et sa vitesse après cette étape. Les fibres « éprouvées » sont nettement moins rapides et leur déplacement comprend moins d’à-coups.
https://drive.google.com/open?id=19pG8O8AUTBXbEVgx_d1BN5B_7W0WkGjL
Ici les 8 premières secondes correspondent à la phase de roulement rapide et de déformation. Celle-ci est suivie d'une phase de roulement plus lent
Il est parfois délicat de distinguer ces comportements de phénomènes parasites tels qu’une accélération de la fibre liée à un défaut d’horizontalité de la plaque ou d’apparentes « vibrations » que nous imputons à un contact de la fibre avec un obstacle (défaut de lissage)
Bien que nous ayons un contrôle peu précis sur la température, on a pu mettre en évidence, à une échelle plus petite que dans l’article (Figure 5 graphe b), une augmentation de la vitesse de déplacement apparemment proportionnelle à l’élévation de la température.

Le graphe ci-dessus correspond à l'évolution de la vitesse de déplacement d'une tige de nylon de 0.6 mm de diamètre selon la température de la plaque (valeurs prises à partir de la 18e seconde de la vidéo suivante: https://drive.google.com/open?id=1G_KCjiSlW4n1JJgXYNeBXmS40v8qOCsg)
Il apparaît également que la vitesse angulaire de la fibre décroît avec l’augmentation de son rayon. On retrouve grossièrement un comportement tel que {$\omega$} {$\propto$} {$r^{-\gamma}$} avec {$\gamma$}=1.27 {$\pm$} 1.13

Il faut garder à l’esprit que les valeurs de vitesses obtenues pour les différents rayons le sont pour des températures légèrement variables et qu’il arrive qu’au cours d’une même manipulation la vitesse d’une fibre varie au cours du temps (plaque inhomogène). Les incertitudes liées à ces valeurs sont donc très grandes et le graphe présenté doit être compris d’une façon plus qualitative que quantitative.
Le graphique suivant rend compte de la vitesse en centimètres par seconde des fibres en fonction de leur longueur et selon leur diamètre. Il est nécessaire de prendre en compte les incertitudes et le fait que la température sur la plaque n'était pas homogène. Ceci peut expliquer les points abérants pour les fibres de 4cm de long. Il semble donc que la vitesse de translation des fibres varient proportionnellement à leur longueurs et leur diamètre.

Nous avons également évalué la vitesse de translation en centimètres par seconde pour les fibre en PVDS de 0,598 mm de rayon. La plage de température sur laquelle ont été effectué les mesures sont assez grandes : entre 137 et 153 degré pour les fibres et entre 149 et 156 pour les anneaux en PVDS.

 MinimumMaximum
Anneau de 3,5 cm de diamètre0,020,09
Fibre0,151,4


https://drive.google.com/open?id=1Wymwb3A2DNZQBvvlK5m0GUwiMTe12Vax
https://drive.google.com/open?id=1LwE71rEGUmWVxBiMxEhAPEJ2HSuW3T7k

L'ensemble des vidéos des manipulations réalisées sont disponibles à cette adresse : https://drive.google.com/drive/folders/1dC2IZVpZiJ_geepREZAGHALqsJxoCD2D Les manipulations ont été réalisées avec cinq diamètres de fibre différents, plus de cinq longueurs de fibres et différents diamètres pour ce qui est de la conformation en anneau.



Seconde expérimentation

L’expérience n’a pu être réalisée complètement qu’un seule fois, nous n’avons donc pas pu étudier le comportement de l’énergie de torsion en fonction des autres paramètres (longueur de la spirale, courbure moyenne, température)
Nous avons été confronté au problème de la libération des contraintes internes de la spirale de nylon lors du chauffage. Il est nécessaire de chauffer la spirale jusqu’à la température maximale souhaitée en laissant ses deux extrémités pivoter librement, sans quoi la spirale se rétracte et s’immobilise, jusqu’au point de fusion

On peut ensuite la chauffer de nouveau en maintenant l’extrémité interne fixée et seule l’extrémité externe pivote, ce qui permet de soulever un poids.
Ainsi, pour une spirale de ***m, de courbure moyenne *** et à une température s’élevant de 83 à 167°C, on a pu soulever une masse de 4.87 g sur une hauteur de 5 cm, ce qui correspond à une énergie accumulée de 2.34 J.
(***:valeurs manquantes)
La vidéo de la manipulation est disponible à cette adresse: https://drive.google.com/open?id=1NIVuOAc6bDYNh5P-wvvXJHAaHoZxRNff


3-Développements et vérifications
Amélioration et autres expériences envisagées

Concernant les fibres rectilignes
Nous aurions souhaité trouver une manière faire varier la température avec plus de précision et avec une plus grande plage de valeur afin d’observer de déterminer rigoureusement la température seuil à partir de laquelle les fibres commence à bouger et celle à partir de laquelle elles adoptent un comportement chaotique. Nous aurions ainsi également gagné en précision concernant la détermination de la vitesse de déplacement en fonction de la température.
A plusieurs reprises, nous avons essayé d’utiliser une caméra thermique pour vérifier l’homogénéité de la plaque sur laquelle étaient les fibres mais les valeurs obtenues étaient faussées par des reflets (plaque métallique réfléchissante). Nous souhaitions également observer le gradient thermique sur la hauteur d’une même fibre, entre la partie en contact avec la plaque est celle en contact avec l’air. Nous n’avons pas eu l’occasion de réaliser les tests avec d’autres matériaux comme le caoutchouc par exemple.
Une autre expérience intéressante aurait été de faire rouler nos fibres sur un plan incliné, on aurait alors pu mesurer le travail que les fibres sont capables de fournir (en mesurant la distance sur laquelle elles élèvent leur propre poids).

Concernant la spirale
Il nous aurait fallu refaire l'expérience à plusieurs reprises en faisant varier sa longueur et la courbure moyenne (nombre de tours) pour vérifier les comportements montrés dans l’article de référence(figure 3).



Conclusion

Un mode de déformation à énergie nulle est omniprésent dans la vie courante, par exemple lorsque l'on observe l’orientation des plantes vers la source de lumière ou un mouvement de roulement d’un spaghetti en contact avec une poêle chaude.
Dans la première partie, nous avons exploré le concept de motorisation d'une machine avec des modes à énergie élastique nulle. Les exemples simples présentés ci-dessus ont montré le caractère pratique en tant que moteurs unidirectionnels ou bidirectionnels. Les travaux expérimentaux présentés dans deux dernière partie ont mis en avant la faisabilité des moteurs souples qui montrent un mouvement de roulement lorsqu’ils sont déséquilibrés par une source de chaleur.
Pour aller plus loin, le flux de chaleur peut être remplacé par un gradient d’humidité, par des flux électriques ou optique qui peuvent être intéressant dans les années à venir.



Sources
Article Nature Materials : Motorizing fibres with geometric zero-energy modes ; et compléments
Thèse d’Arthur BAUMANN : Active Motion and Self-Propulsion of Polymers and Fibres
https://doi.org/10.1038/s41563-018-0062-0
https://www.nature.com/articles/s41563-018-0062-0
https://fr.wikipedia.org

Edit - History - Print - Recent Changes - Search
Page last modified on May 16, 2020, at 12:11 AM