Je dois admettre que cela m'amuse
quand on me demande quel est mon travail
car je leur dis que je frotte des choses ensemble.
Ça paraît ridicule,
simplement frotter des choses ensemble.
Mais cela a un nom technique :
la tribologie.
T-r-i-b-o-l-o-g-i-e,
du grec « tribos »,
qui signifie frotter.
C'est un mot amusant que vous n'avez sûrement jamais entendu,
mais je vous promets,
le découvrir change votre vision du monde physique.
J'ai réalisé de grands projets grâce à la tribologie.
J'ai travaillé sur des matériaux volants, et sur de la nourriture pour chiens --
une combinaison apparemment improbable pour une personne
sur une période de quelques années,
jusqu'à ce qu'on voie le monde à travers un angle tribologique.
Je pense que vous seriez surpris
à quel point un peu de tribologie est significatif
pour régler de très gros problèmes.
La tribologie est l'étude de la friction, de l'usure et de la lubrification.
Vous connaissez tous ces trois choses.
La dernière fois que vous avez essayé de transporter un objet lourd,
et que vous avez senti de la résistance au sol,
c'est de la friction.
La friction est la force s'opposant au mouvement.
L'usure est la perte ou le transfert de matériau.
Elle nous force à remplacer nos chaussures favorites,
car leurs semelles disparaissent.
Le lubrifiant réduit la friction et l'usure.
Il desserre ces boulons trop serrés qui ne bougeront pas sans.
La tribologie est aussi définie comme la science des surfaces interactives
en mouvement relatif.
Les surfaces interactives en mouvement relatif :
il y en a plein dans le monde.
Pendant que vous êtes assis là, bougez-vous vos pieds
ou gigotez-vous sur votre siège ?
Vous savez quoi ? C'est de la tribologie.
Même si vous vous tournez un petit peu,
cela implique deux surfaces bougeant relativement l'une à l'autre.
Votre interaction tribologique pour ce mouvement
est différente de celle de vos voisins.
C'est parce que les habits que vous portez
changent la friction entre vous et le siège.
Si vous portez de la soie, c'est plus facile de se tortiller
qu'avec de la laine.
C'est parce que la friction est plus faible.
Si vous bougez ou remuez votre cheville,
cela fait-il un bruit ?
Ça vous arrive, non ?
Vous vous levez, vous bougez, et certains os craquent.
Merci pour ce son, tribologie.
Ce son vient du fluide qui lubrifie nos os
quand on bouge.
Vous y rejetez en fait des bulles de gaz.
Ce son peut aussi venir du simple mouvement des tendons.
Assez commun dans la cheville,
donc l'un de mes chers remueurs de pieds
pourrait subitement être intéressé par la tribologie des tendons.
Comment quelqu'un devient-il tribologue comme moi ?
Ça commence dans l'enfance, bien sûr.
J'étais ballerine.
J'ai atteint le niveau pour danser sur mes orteils,
ou « en pointe ».
Quand on danse en pointe, on porte ces chaussures géniales,
mais qui sont très glissantes sur scène.
La dernière chose qu'on veut faire quand on danse sur ses orteils,
c'est glisser et tomber.
Donc on avait des boîtes de colophane.
On mettait un pied dedans, puis un enrobage clair sur nos chaussures.
Le colophane vient de la sève
et sa forme poudreuse rend les choses moins glissantes.
Les danseurs apprennent très vite
la quantité à mettre sur leurs chaussures,
car si on n'en met pas assez, on a des chances de glisser,
à cause de la faible friction entre la chaussure et la scène.
Au mieux,
on est une danseuse maladroite sur scène,
mais au pire, on se blesse.
Déjà, j'optimisais et je manipulais la friction.
Vous voyez, j'étais destinée à devenir tribologue.
(Rires)
Mais vous étiez aussi des jeunes tribologues.
Quand vous utilisiez des crayons,
vous saviez que plus vous appuieriez, plus la couleur serait foncée.
Vous saviez que ça signifiait que vous devriez tailler
ce crayon plus fréquemment,
car il s'userait plus vite.
Parlons maintenant de ces sols cirés brillants
que vous deviez seulement traverser.
Vous saviez qu'en mettant des chaussettes,
vous alliez vraiment glisser.
Bonne chance pour le faire pied-nus.
Maîtres manipulateurs de la friction.
Tous les enfants sont des tribologues.
Et nous, les adultes ?
Vous avez dû vous brosser les dents aujourd'hui.
Enfin, j'espère.
(Rires)
C'est de la tribologie en action.
Le dentifrice et la brosse agissent pour enlever ou user
la plaque de vos dents.
Mon père est dentiste.
Je n'aurais pas pensé que je travaillerais sur le sujet.
Un jour, on s'est retrouvé à parler le même langage
quand je devais développer un test pour enlever la plaque dentaire.
Ça semblait simple,
jusqu'à ce que je remarque l'impact tribologique,
là, c'est devenu incroyablement complexe.
On a des matériaux durs - nos dents -
des matériaux mous comme nos gencives, le dentifrice, la brosse à dents.
Il y a de la lubrification -- la salive et l'eau --
la dynamique de la personne qui se brosse les dents.
Je vous jure que si on met des diamants dans notre dentifrice,
on arrivera à enlever cette plaque.
Mais peut-être aussi nos dents.
Donc il y a un équilibre à trouver entre enlever la plaque
et ne pas abîmer nos dents et nos gencives.
On brosse nos dents après avoir mangé.
Manger est une autre de nos routines.
Cela semble simple.
Mais c'est encore de la tribologie,
et ce n'est pas simple.
On a la nourriture qui se casse et s'use quand on la mange.
Cette nourriture interagit avec nos dents, notre langue,
notre salive, notre gorge.
Et ces interactions vont influencer notre expérience gustative.
On se rappelle tous avoir goûté quelque chose de nouveau
et s'être dit :
« C'est assez bon.
Je n'aime pas cette texture. »
Les tribologues voient le lubrifiant, le coefficient de la friction,
comme un moyen de connecter les sensations en bouche et les textures
pour voir si un changement de formulation de ce qu'on mange et boit
donc un taux différent de sucre ou de graisse,
modifie cette sensation en bouche.
Comment quantifier cela ?
C'est ce que les tribologues essayent de trouver.
Pendant que mes collègues étaient dans un coin du labo,
analysant le taux de graisse d'un yaourt,
j'étais dans un autre,
à étudier de la nourriture pour chiens.
Ce labo sentait bon, au fait.
On se lavait tous les dents régulièrement.
Lave-t-on celles de nos animaux ?
Les animaux aussi ont des maladies parodontales,
c'est donc nécessaire de leur brosser les dents
et de plus en plus de gens le font.
Mon meilleur ami lave très bien les dents de son chat.
Impossible de le faire avec mon chat.
Les développeurs essayent de mettre
des suppresseurs de plaque dentaire dans les friandises.
Si vous avez un chien,
vous avez peut-être observé qu'une friandise
disparaît comme par magie après une bouchée.
Le nouveau challenge est là :
comment enlever la plaque en une bouchée ?
J'ai développé un test pour étudier ce problème,
et je devais imiter le système buccal des chiens :
leurs dents, plaque, salive.
Et j'ai utilisé des mesures de friction et d'usure
pour étudier l'efficacité de cette friandise sur la plaque.
Si vous êtes en train de penser
que vous devez brosser les dents de votre chien, de rien.
Quel est le problème avec la tribologie ?
Je vais vous donner un dernier exemple.
Peu importe où vous êtes, là, vous y êtes arrivés d'une certaine manière.
Vous avez marché ou fait du vélo,
beaucoup sont sûrement venus en voiture.
Pensez à tous les systèmes tribologiques dans une voiture.
Vous avez vos interactions avec elle,
elle avec la route,
et tout ce qui est sous le capot et dans la transmission.
La maintenance routière est liée à la tribologie.
Vous savez quand vos pneus seront usés
et quand les remplacer.
Vous vérifiez régulièrement la sculpture des pneus.
Vous gérez activement leur usure.
La tribologie est l'étude de l'usure et de la friction,
et dans le cas de pneus, la friction peut provoquer
un accident de voiture.
Tout ça parce que la friction entre les pneus et la route
influencera votre accélération, votre décélération
et votre distance d'arrêt.
Un conducteur sait déjà à quel point la friction est importante
car il sait que quand les routes sont mouillées,
elles sont plus dangereuses car elles sont glissantes.
C'est parce que l'eau réduit la friction
entre les pneus et la route.
La friction est la force opposée au mouvement.
Donc, l'eau qui réduit cette force rend le mouvement plus facile,
et quand la route est mouillée, ça glisse plus.
Une autre chose importante,
c'est que l'on dissipe de l'énergie
à travers la friction.
Ainsi, nos pneus influencent notre rendement énergétique.
Saviez-vous qu'un tiers de l'essence
qu'on met dans notre véhicule
sera utilisé pour la friction ?
Un tiers.
Les recherches en tribologie ont aidé à réduire la friction
et donc à augmenter ce rendement et à réduire les émissions.
Holmberg et Erdemir ont fait des études intéressantes
montrant l'impact que la recherche en tribologie a
sur la consommation d'essence.
Ils ont vu qu'en 20 ans,
on a pu réduire
cette consommation de véhicules passagers
à hauteur de 60%.
Quand on pense à toutes les voitures dans le monde,
on peut économiser beaucoup d'énergie.
On parle de 9% de notre consommation mondiale actuelle
que la tribologie peut économiser selon les auteurs.
C'est une quantité significative.
Quand on regarde les chiffres, la tribologie peut faire de belles choses.
Mes collègues ont identifié que nous pouvions économiser
jusqu'à 20 quads d'énergie aux États-Unis.
Pour mettre ça en perspective :
un quad d'énergie équivaut à 180 millions de barils de pétrole,
et la tribologie peut économiser 20 fois cela.
Cela grâce à de nouveaux matériaux, lubrifiants,
à la conception de nouveaux composants,
en faisant des éoliennes plus efficaces et fiables par exemple.
C'est arrivé en mettant 31 personnes dans une pièce
qui voyaient le monde à travers un angle tribologique.
Imaginez les opportunités qui se sont révélées
quand on a commencé à voir la tribologie partout.
Mes projets favoris sont les applications aérospatiales.
J'adore réduire l'usure et la friction dans ces environnements difficiles.
Je peux créer des matériaux et des composants
qui réduisent la friction dans des composants et machines mouvants
pour que moins de force s'oppose à leur mouvement.
Moins de force de mouvement signifie qu'ils ont besoin de moins de puissance.
On peut alors utiliser un plus petit actuateur,
moins lourd,
qui économise de l'essence.
Je peux aussi créer des composants à l'usure plus lente, plus robustes donc.
Ça signifie moins de déchets de matériaux
et que les composants sont fabriqués moins souvent.
Donc nous économisons de l'énergie en fabriquant moins.
Je vous encourage à voir la tribologie dans votre environnement
et à penser comment vous amélioreriez ces surfaces interactives.
Même les plus petits progrès
sont utiles.
La tribologie peut sembler amusante,
mais elle a un grand impact sur notre monde.
Merci.
(Applaudissements)