QUOI DE MIEUX QUE DE VIVRE DANS LA PEAU D'UN POISSON?
Dans le but de devenir Homme-poisson, l’Homme s’efforce de ressembler au modèle le plus évident : le poisson. Cependant, les caractéristiques physiques et techniques de l’Homme et du poisson étant toujours trop divergents, l’Homme a voulu s’assimiler au plus à celui-ci en mettant à son service ses connaissances technologiques croissantes. C’est ainsi que de nombreuses innovations virent le jour.
Comme vu précédemment, la peau de l’homme diffère grandement de celle d’un poisson, qui lui permet son hydrodynamisme. Mais des avancées techniques ont permises à l’homme de se rapprocher au plus près de la peau d’un poisson, en s’appropriant cela comme une “seconde peau”.
LA COMBINAISON
La combinaison complète est un vêtement conçu spécialement pour aider le nageur et qui recouvre ¾ du corps. Celle-ci a plusieurs conséquences notables sur l’anatomie du nageur.
La combinaison a une fonction gainante, qui évite ainsi au nageur tout mouvement superflu qui pourrait réduire son efficacité : en effet, le gainage est une aptitude fondamentale pour un nageur afin d’apporter une contention optimale des masses musculaires.
Ainsi, chez les nageuses, la poitrine présente un désavantage certain. La combinaison permet de la comprimer, tout comme les hanches et les fesses. De plus, le fait de comprimer le corps permet d'avoir une uniformité, et donc une meilleure pénétration dans l’eau.
GAINAGE DU CORPS
L'un des objectifs de la combinaison est qu’il y ait le moins d’aspérités possible. La combinaison permet donc de lisser le corps pour que les irrégularités soient effacées et réduire le maître-couple du nageur. De plus, le corps de l’Homme, contrairement à celui du poisson, possède des poils qui sont une source de frottement supplémentaires que la combinaison annule en les couvrant.
LISSAGE DE LA PEAU
Afin de réaliser l’impact de la présence de poils qui augmentent les forces de frottements, nous avons effectué une expérience afin de modéliser les deux cas en comparant l’évolution d’une boule de pâte à modeler et d’une boule de pâte à modeler entouré de coton (représentant les poils) dans l’eau.
Pour cela, nous avons utilisé:
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de la pâte à modeler
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du coton
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deux éprouvettes graduées afin d’avoir la même quantité d’eau
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une balance pour que les deux boules de pâte à modeler aient la même masse
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un chronomètre
La boule sans coton a pris seulement 1,17 sec pour atteindre le fond de l'éprouvette alors que celle avec coton a presque pris 3 fois plus de temps.
Nous pouvons donc constater une nette différence entre les deux boules de pâte à modeler, prouvant que les poils représentent un inconvénient certain en engendrant des forces de frottements.
TABLEAU DE RESULTATS
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Dans la même optique, des autres équipements ont été crée tel que les bonnets: les cheveux sont comme les poils considérés comme des éléments à l’origine de frottements. Ainsi, les bonnets, qu’ils soient en silicone ou en latex, permettent de réduire les forces de frottements.
En somme, les équipements de “peau” ont tous pour but d’améliorer l’hydrodynamisme du nageur en diminuant les forces de résistances. Pour cela, les matériaux utilisés ont une fonction bien spécifique.
LA COMBINAISON EN POLYURETHANE
Des matériaux innovants ont pu être utilisés pour confectionner une combinaison. Ces matériaux ont des propriétés chimiques qui remédient aux problèmes liés à l’aspérité de la peau donc évite la formation de turbulence et favorise l’écoulement de l’eau le long du corps. C’est ainsi que l’homme s’est inspiré du modèle marin en créant une combinaison aux propriétés similaires. Il a donc du trouvé un matériau convenable, grâce à ses connaissances en nanotechnologie. Ce biomimétisme aboutit à une combinaison, principalement composée en polyuréthane.
BIOMIMETISME ?
En effet, l'Homme s'est inspiré du requin pour les incroyables propriétés de sa peau ! La surface de son corps est constitué de denticules de micro-rainures avec un alignement permettant un écoulement laminaire : les micro-rainnures créent des zones de tourbillons, ce qui provoque une fine couche d'eau autour du requin. Cette couche d'eau favorise un écoulement laminaire, et donc permet d'augmenter la vitesse !
LE POLYURETHANE
Le polyuréthane est un polymère de la molécule d'uréthane.
L'uréthane désigne tout composé produit par la réaction d'un isocyanate et d'un alcool.
Le polyuréthane est crée synthétiquement à partir de l'uréthane par polymérisation. La polymérisation de l’uréthane s’effectue en faisant réagir un diiol et un diisocyanate par polycondensation :
PROPRIETES ET AVANTAGES DU POLYURETHANE
Une meilleure flottabilité
Une meilleure pénétration dans l'eau et une augmentation de la vitesse
Cette combinaison améliore le phénomène de flottabilité du nageur, bien qu’elle ne permet pas de flotter. En effet, cela peut être expliqué par le fait que la combinaison soit hydrophobe, c’est à dire qu’il n'absorbe pas l’eau alors qu’un polyuréthane très simple contient 40% d’hydrogène. Pour augmenter l’hydrophobie du polyuréthane, une substance hydrofuge est appliqué afin que les atomes d'hydrogènes ne se lient pas avec les molécules d'H2O : le téflon. Ainsi le volume d’eau déplacé est plus faible, et que la combinaison maintient une fine couche d’air contre la peau du nageur, par conséquent la poussée d’Archimède est plus efficace.
La molécule de téflon n'étant pas composé d'atomes d'hydrogènes, l'eau ne peut se lier à la combinaison. Ainsi les molécules d'eau ne sont pas absorbées mais « glissent » à la surface du matériau : c'est la déperlance.
Ce matériau peut être sous la forme de mousse, ou encore de plastique. Un plastique de base absorbe l’eau en présence d’atomes d’hydrogène: en d’autre terme, plus le pourcentage d’hydrogène est élevé, plus le matériau est hydrophile. Cependant ce n’est pas le cas du polyuréthane, qui est recouvert de téflon sur la combinaison pour augmenter l’hydrophobie. Ensuite, de par le phénomère de déperlance, les forces de frottement vont diminuer, ce qui va permettre de le rendre encore plus hydrodynamique.
Par ailleurs, toujours dans l’optique d’augmenter l’hydrodynamisme en s’inspirant du requin, l’assemblage de la combinaison est réalisé dans le but de réduire les turbulences et les frictions. C’est pourquoi la combinaison n’est pas cousue mais soudé, ce qui permet d'avoir une surface totalement lisse, sans coutures. Enfin, le tissu est micro-nervuré, sur le modèle de la peau du requin, ce qui permet d’améliorer la glisse. Pour les mêmes raisons, cette amélioration de la surface de la combinaison permet ainsi une meilleure pénétration.
Afin de démontrer le degré d’amélioration atteint avec une combinaison, nous avons effectué une expérience comparative, grâce au même nageur amateur Benjamin. Il a cette fois-ci nagé sur 25m avec un maillot de bain classique et avec une combinaison en néoprène, un matériau qui peut substitué au polyuréthane, principalement par soucis du budget, mais avec des propriétés similaires.
TABLEAU DE RESULTATS
Nous pouvons, ici, constater une différence de 2,72sec entre les deux équipements.
Il est donc certain qu'une combinaison améliore la vitesse du nageur.
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Pour l'Homme-poisson..
Un élément essentiel. En outre, la combinaison permet à l'Homme d'améliorer la flottabilité ainsi que la vitesse tout en diminuant la trainée de par ses avantageuses propriétés. De quoi vivre quelques temps dans la peau d'un poisson au sens propre comme au sens figuré.