I: LA DÉCOUVERTE
Depuis quelques années les chercheurs ont découvert ce qui était au départ une « anomalie » sur la peau du requin. En effet malgré la surface de la peau de l’animal qui se révèle au microscope constitué de millions d’écailles de 0,06 millimètres soit 60 micromètres, donnant une surface rugueuse. Le requin se révèle être très hydrodynamique.
Or l’une des règles de l’hydrodynamique comme de l’aérodynamisme était qu’une surface lisse sera toujours plus dynamique qu’une surface rugueuse. Comment expliquer et exploiter ce phénomène ?
II LE PHÉNOMÈNE
1) UNE ANATOMIE PARTICULIÈRE
Les écailles de la peau de requin sont à l’origine de cet hydrodynamique. Elles ont en réalité une forme bien particulière leur conférant cette capacité. Elles sont de formes triangulaires sont placées dans l’axe de déplacement de l’animal. Et grâce à des stries formées dans ces écailles l’eau s’écoule plus facilement le long de l’animal lorsqu’il se déplace. Car elles sont placés dans le même sens que l’animal lorsqu’il avance. Cet écoulement améliorer de l’eau permet un écoulement dit « laminaire », qui correspond à un écoulement d’un fluide régulier, sans turbulences. Ces écailles baptisé couramment les denticules en raison de leur structure composé en partie d’émail (la même matière que la couronne dentaire) et semblable structurellement à une dent, produisent un effet physique : l’effet « Riblet ».
2) L’EFFET « RIBLET »
L’effet Riblet du requin est fortement lié à la forme de ces dents. La présence en nombre de ces denticules maintien très près du coups du requin une pellicule d’eau extrêmement fine. L’eau est alors contrainte de passer par des petits sillons creusés dans les denticules, ce qui a pour conséquence de supprimer la plupart des frottements et les turbulences qui font parties des choses limitant le plus la vitesse des requins.
Cela permet au requin de se déplacer bien plus rapidement, jusqu’à 100 km/h pour les plus rapides comme le mako qui atteint les 110 km/h.
3°/ UN BACTÉRICIDE
III: L’EXPLOITATION DE CETTE DÉCOUVERTE
1) UNE REMISE EN CAUSE DES LOIS PHYSIQUES
D’un point de vue scientifique : On peut constater remise que l’une des lois fondamentales de l’aérodynamisme, qui stipule qu’une surface lisse sera TOUJOURS plus hydrodynamique ou aérodynamique qu’une surface rugueuse, n’est plus valable.
2) UNE INSPIRATION TECHNIQUE POUR LES CHERCHEURS
2.1) Les avions : Dans ce domaine on utilise conformément aux lois de la physique des plaques lisses en métal (souvent un alliage d’aluminium avec d’autres métaux pour compléter les propriétés de ce métal). Mais ce procédé présente plusieurs inconvénients dont des difficultés sur les surfaces incurvées car il est difficile de tordre du métal sans le casser. L’alourdissement de l’avion est très important car ces appareils sont composé en très grande partie de métal. Aujourd’hui plusieurs avions ont été équipés de cette nouvelle surface striée comme les stries présentes sur la peau de requin, en guise de test pour vérifier son efficacité. Mais contrairement à la première tentative à la fin des années 90 une sorte de vernis plus aisément remplaçable est utilisé. Il présente selon les premiers test une durabilité qui faisait défaut aux plaques lourdes et dures à entretenir de 1998.
Anecdote: Airbus avait déjà en 1998 tenté d’exploiter cette surface pour ces avions. Cependant ils avaient abandonné à cause d’un problème de rentabilité. Car ils appliquaient cette surface comme un plastique fixé sur l’appareil (l’équivalent d’une nouvelle paroi) . Ce qui rendait l’appareil bien plus lourd en plus de devoir complètement de la retirer tout les 5 ans. Le projet a donc été abandonné car « trop peu rentable » et « pas assez efficace ».
2.2) Le secteur naval: Cette capacité intéresse au plus haut point les ingénieurs navaux. Ils envisagent de recouvrir la coque des navires d’une surface rugueuse calquée sur la peau de requin. Ce nouveau modèle de coque améliorait le glissement des bâtiments sur l’eau. Cela permettrai de réduire la consommation de carburant, ce qui présente donc un intérêt économique. Il faut également savoir que la peau de requin possède des propriétés « anti-fooling », ce qui aiderait à espacer les périodes de maintenances et à réduire considérablement l’utilisation de certains produits chimiques, qui sont répandus sur la coque afin de favoriser l’écoulement de l’eau par exemple. Et cela à cause des animaux marins qui ont tendances à se fixer sur la coque et à la dégrader sur le long terme.
2.3) L’hydrodynamique en générale : Bien entendu cette découverte a permis d’améliorer les technologies d’hydrodynamisme. Par exemple on a pu observer l’apparition de nouvelles combinaisons de plongées. Qui en raison de leur trop grande efficacité ont du être interdite (de peur de transformer les compétitions en concours technologique).
Des utilisations similaires sont envisagées pour les véhicules terrestres selon le même type de raisonnement que pour les avions. Toujours dans le but d’optimiser l’utilisation de carburant pour l’économiser dans un but principalement économiques
IV: EN BILAN
On constate que les usages de la peau de requins comme pour d’autres technologie tel que le lotus (dont on parle dans un autre article dédié) possède une quantité d’exploitations possibles. On peut penser que l’application se limite à la nage simple mais elle a pu atteindre le domaine du transport.
Plusieurs grandes compagnies comme Airbus en Europe s’intéressent à cette technologie qui selon eux « dispose encore d’une large marge de manœuvre ». Ce qu’il faut interpréter dans le sens ou inefficacité atteinte avec les prototypes n’est pas celle qui sera atteinte que lorsque les ingénieurs auront maîtrisé totalement le domaine. Ce qui laisse encore une large marge de développement dans ce domaine.
Quand on sait qu’à l’heure actuelle, la réduction de la consommation de carburant de 1% représente plusieurs millions d’euros pour des firmes internationale ou des centaines d’euros pour des particulier. On peut espérer à l’avenir que cette technologie marquera un nouveau pas dans le développement du transport.
Le Biomimétisme 