La science de la friction -- et ses impacts surprenants sur nos vies
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0:01 - 0:03Je dois admettre que cela m'amuse
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0:03 - 0:05quand on me demande quel est mon travail
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0:05 - 0:08car je leur dis que je frotte
des choses ensemble. -
0:09 - 0:10Ça paraît ridicule,
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0:10 - 0:12simplement frotter des choses ensemble.
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0:13 - 0:16Mais cela a un nom technique :
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0:17 - 0:18la tribologie.
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0:18 - 0:22T-r-i-b-o-l-o-g-i-e,
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0:22 - 0:24du grec « tribos »,
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0:24 - 0:25qui signifie frotter.
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0:26 - 0:29C'est un mot amusant
que vous n'avez sûrement jamais entendu, -
0:29 - 0:30mais je vous promets,
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0:30 - 0:33le découvrir change votre vision
du monde physique. -
0:33 - 0:36J'ai réalisé de grands projets
grâce à la tribologie. -
0:36 - 0:40J'ai travaillé sur des matériaux volants,
et sur de la nourriture pour chiens -- -
0:40 - 0:44une combinaison apparemment
improbable pour une personne -
0:44 - 0:46sur une période de quelques années,
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0:46 - 0:49jusqu'à ce qu'on voie le monde
à travers un angle tribologique. -
0:50 - 0:52Je pense que vous seriez surpris
-
0:52 - 0:55à quel point un peu de tribologie
est significatif -
0:55 - 0:57pour régler de très gros problèmes.
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0:59 - 1:03La tribologie est l'étude de la friction,
de l'usure et de la lubrification. -
1:04 - 1:06Vous connaissez tous ces trois choses.
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1:07 - 1:10La dernière fois que vous avez essayé
de transporter un objet lourd, -
1:11 - 1:13et que vous avez senti
de la résistance au sol, -
1:13 - 1:14c'est de la friction.
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1:15 - 1:17La friction est la force
s'opposant au mouvement. -
1:18 - 1:21L'usure est la perte
ou le transfert de matériau. -
1:21 - 1:24Elle nous force à remplacer
nos chaussures favorites, -
1:24 - 1:26car leurs semelles disparaissent.
-
1:26 - 1:28Le lubrifiant réduit
la friction et l'usure. -
1:28 - 1:32Il desserre ces boulons trop serrés
qui ne bougeront pas sans. -
1:34 - 1:37La tribologie est aussi définie
comme la science des surfaces interactives -
1:37 - 1:38en mouvement relatif.
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1:40 - 1:45Les surfaces interactives
en mouvement relatif : -
1:45 - 1:47il y en a plein dans le monde.
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1:47 - 1:51Pendant que vous êtes assis là,
bougez-vous vos pieds -
1:51 - 1:52ou gigotez-vous sur votre siège ?
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1:52 - 1:55Vous savez quoi ? C'est de la tribologie.
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1:55 - 1:57Même si vous vous tournez un petit peu,
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1:57 - 2:00cela implique deux surfaces
bougeant relativement l'une à l'autre. -
2:00 - 2:03Votre interaction tribologique
pour ce mouvement -
2:03 - 2:05est différente de celle de vos voisins.
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2:05 - 2:07C'est parce que les habits que vous portez
-
2:07 - 2:09changent la friction
entre vous et le siège. -
2:09 - 2:13Si vous portez de la soie,
c'est plus facile de se tortiller -
2:13 - 2:14qu'avec de la laine.
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2:14 - 2:16C'est parce que la friction
est plus faible. -
2:17 - 2:20Si vous bougez ou remuez votre cheville,
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2:20 - 2:22cela fait-il un bruit ?
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2:22 - 2:24Ça vous arrive, non ?
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2:24 - 2:26Vous vous levez, vous bougez,
et certains os craquent. -
2:26 - 2:28Merci pour ce son, tribologie.
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2:30 - 2:33Ce son vient du fluide qui lubrifie nos os
-
2:33 - 2:34quand on bouge.
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2:34 - 2:37Vous y rejetez en fait des bulles de gaz.
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2:38 - 2:41Ce son peut aussi venir
du simple mouvement des tendons. -
2:41 - 2:43Assez commun dans la cheville,
-
2:43 - 2:45donc l'un de mes chers remueurs de pieds
-
2:45 - 2:49pourrait subitement être intéressé
par la tribologie des tendons. -
2:51 - 2:54Comment quelqu'un devient-il
tribologue comme moi ? -
2:55 - 2:57Ça commence dans l'enfance, bien sûr.
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2:57 - 2:58J'étais ballerine.
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2:58 - 3:01J'ai atteint le niveau
pour danser sur mes orteils, -
3:01 - 3:02ou « en pointe ».
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3:03 - 3:06Quand on danse en pointe,
on porte ces chaussures géniales, -
3:06 - 3:08mais qui sont très glissantes sur scène.
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3:09 - 3:12La dernière chose qu'on veut faire
quand on danse sur ses orteils, -
3:12 - 3:13c'est glisser et tomber.
-
3:13 - 3:16Donc on avait des boîtes de colophane.
-
3:16 - 3:19On mettait un pied dedans,
puis un enrobage clair sur nos chaussures. -
3:19 - 3:21Le colophane vient de la sève
-
3:21 - 3:24et sa forme poudreuse
rend les choses moins glissantes. -
3:25 - 3:27Les danseurs apprennent très vite
-
3:27 - 3:29la quantité à mettre sur leurs chaussures,
-
3:29 - 3:32car si on n'en met pas assez,
on a des chances de glisser, -
3:32 - 3:35à cause de la faible friction
entre la chaussure et la scène. -
3:35 - 3:36Au mieux,
-
3:36 - 3:39on est une danseuse maladroite sur scène,
-
3:39 - 3:42mais au pire, on se blesse.
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3:43 - 3:47Déjà, j'optimisais
et je manipulais la friction. -
3:47 - 3:50Vous voyez, j'étais destinée
à devenir tribologue. -
3:50 - 3:52(Rires)
-
3:53 - 3:55Mais vous étiez aussi
des jeunes tribologues. -
3:56 - 3:58Quand vous utilisiez des crayons,
-
3:58 - 4:01vous saviez que plus vous appuieriez,
plus la couleur serait foncée. -
4:01 - 4:04Vous saviez que ça signifiait
que vous devriez tailler -
4:04 - 4:06ce crayon plus fréquemment,
-
4:06 - 4:08car il s'userait plus vite.
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4:09 - 4:12Parlons maintenant
de ces sols cirés brillants -
4:12 - 4:14que vous deviez seulement traverser.
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4:14 - 4:16Vous saviez qu'en mettant des chaussettes,
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4:16 - 4:19vous alliez vraiment glisser.
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4:19 - 4:21Bonne chance pour le faire pied-nus.
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4:21 - 4:24Maîtres manipulateurs de la friction.
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4:26 - 4:28Tous les enfants sont des tribologues.
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4:28 - 4:29Et nous, les adultes ?
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4:31 - 4:33Vous avez dû vous brosser
les dents aujourd'hui. -
4:34 - 4:35Enfin, j'espère.
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4:35 - 4:36(Rires)
-
4:36 - 4:38C'est de la tribologie en action.
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4:38 - 4:41Le dentifrice et la brosse
agissent pour enlever ou user -
4:41 - 4:42la plaque de vos dents.
-
4:44 - 4:46Mon père est dentiste.
-
4:46 - 4:49Je n'aurais pas pensé
que je travaillerais sur le sujet. -
4:49 - 4:52Un jour, on s'est retrouvé à parler
le même langage -
4:52 - 4:56quand je devais développer un test
pour enlever la plaque dentaire. -
4:56 - 4:58Ça semblait simple,
-
4:58 - 5:01jusqu'à ce que je remarque
l'impact tribologique, -
5:01 - 5:03là, c'est devenu incroyablement complexe.
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5:03 - 5:06On a des matériaux durs - nos dents -
-
5:06 - 5:09des matériaux mous comme nos gencives,
le dentifrice, la brosse à dents. -
5:09 - 5:12Il y a de la lubrification --
la salive et l'eau -- -
5:12 - 5:15la dynamique de la personne
qui se brosse les dents. -
5:16 - 5:19Je vous jure que si on met des diamants
dans notre dentifrice, -
5:19 - 5:21on arrivera à enlever cette plaque.
-
5:21 - 5:23Mais peut-être aussi nos dents.
-
5:24 - 5:27Donc il y a un équilibre à trouver
entre enlever la plaque -
5:27 - 5:30et ne pas abîmer
nos dents et nos gencives. -
5:31 - 5:33On brosse nos dents après avoir mangé.
-
5:33 - 5:35Manger est une autre de nos routines.
-
5:35 - 5:36Cela semble simple.
-
5:36 - 5:38Mais c'est encore de la tribologie,
-
5:38 - 5:39et ce n'est pas simple.
-
5:40 - 5:43On a la nourriture qui se casse
et s'use quand on la mange. -
5:43 - 5:46Cette nourriture interagit
avec nos dents, notre langue, -
5:46 - 5:47notre salive, notre gorge.
-
5:47 - 5:52Et ces interactions vont influencer
notre expérience gustative. -
5:53 - 5:56On se rappelle tous avoir goûté
quelque chose de nouveau -
5:56 - 5:58et s'être dit :
-
5:59 - 6:01« C'est assez bon.
-
6:01 - 6:03Je n'aime pas cette texture. »
-
6:04 - 6:07Les tribologues voient le lubrifiant,
le coefficient de la friction, -
6:07 - 6:13comme un moyen de connecter les sensations
en bouche et les textures -
6:13 - 6:16pour voir si un changement de formulation
de ce qu'on mange et boit -
6:16 - 6:20donc un taux différent
de sucre ou de graisse, -
6:20 - 6:21modifie cette sensation en bouche.
-
6:21 - 6:23Comment quantifier cela ?
-
6:23 - 6:26C'est ce que les tribologues
essayent de trouver. -
6:26 - 6:29Pendant que mes collègues
étaient dans un coin du labo, -
6:29 - 6:31analysant le taux de graisse d'un yaourt,
-
6:31 - 6:32j'étais dans un autre,
-
6:32 - 6:34à étudier de la nourriture pour chiens.
-
6:34 - 6:37Ce labo sentait bon, au fait.
-
6:37 - 6:39On se lavait tous les dents régulièrement.
-
6:39 - 6:41Lave-t-on celles de nos animaux ?
-
6:43 - 6:46Les animaux aussi ont
des maladies parodontales, -
6:46 - 6:48c'est donc nécessaire
de leur brosser les dents -
6:48 - 6:50et de plus en plus de gens le font.
-
6:50 - 6:54Mon meilleur ami lave très bien
les dents de son chat. -
6:54 - 6:56Impossible de le faire avec mon chat.
-
6:56 - 6:58Les développeurs essayent de mettre
-
6:58 - 7:01des suppresseurs de plaque dentaire
dans les friandises. -
7:01 - 7:03Si vous avez un chien,
-
7:03 - 7:05vous avez peut-être observé
qu'une friandise -
7:05 - 7:08disparaît comme par magie
après une bouchée. -
7:08 - 7:10Le nouveau challenge est là :
-
7:10 - 7:12comment enlever la plaque en une bouchée ?
-
7:13 - 7:16J'ai développé un test
pour étudier ce problème, -
7:16 - 7:18et je devais imiter le système buccal
des chiens : -
7:18 - 7:22leurs dents, plaque, salive.
-
7:22 - 7:24Et j'ai utilisé des mesures
de friction et d'usure -
7:24 - 7:27pour étudier l'efficacité
de cette friandise sur la plaque. -
7:29 - 7:32Si vous êtes en train de penser
-
7:32 - 7:34que vous devez brosser les dents
de votre chien, de rien. -
7:34 - 7:36Quel est le problème avec la tribologie ?
-
7:37 - 7:39Je vais vous donner un dernier exemple.
-
7:40 - 7:44Peu importe où vous êtes, là, vous y êtes
arrivés d'une certaine manière. -
7:44 - 7:45Vous avez marché ou fait du vélo,
-
7:45 - 7:48beaucoup sont sûrement venus en voiture.
-
7:49 - 7:52Pensez à tous les systèmes tribologiques
dans une voiture. -
7:52 - 7:54Vous avez vos interactions avec elle,
-
7:55 - 7:56elle avec la route,
-
7:56 - 7:59et tout ce qui est sous le capot
et dans la transmission. -
7:59 - 8:03La maintenance routière
est liée à la tribologie. -
8:04 - 8:06Vous savez quand vos pneus seront usés
-
8:06 - 8:08et quand les remplacer.
-
8:08 - 8:10Vous vérifiez régulièrement
la sculpture des pneus. -
8:11 - 8:15Vous gérez activement leur usure.
-
8:16 - 8:19La tribologie est l'étude
de l'usure et de la friction, -
8:19 - 8:23et dans le cas de pneus,
la friction peut provoquer -
8:23 - 8:24un accident de voiture.
-
8:24 - 8:27Tout ça parce que la friction
entre les pneus et la route -
8:27 - 8:30influencera votre accélération,
votre décélération -
8:30 - 8:32et votre distance d'arrêt.
-
8:32 - 8:35Un conducteur sait déjà à quel point
la friction est importante -
8:35 - 8:38car il sait que
quand les routes sont mouillées, -
8:38 - 8:40elles sont plus dangereuses
car elles sont glissantes. -
8:40 - 8:43C'est parce que l'eau réduit la friction
-
8:43 - 8:44entre les pneus et la route.
-
8:44 - 8:47La friction est la force
opposée au mouvement. -
8:47 - 8:51Donc, l'eau qui réduit cette force
rend le mouvement plus facile, -
8:51 - 8:53et quand la route est mouillée,
ça glisse plus. -
8:54 - 8:56Une autre chose importante,
-
8:56 - 8:58c'est que l'on dissipe de l'énergie
-
8:59 - 9:01à travers la friction.
-
9:02 - 9:05Ainsi, nos pneus influencent
notre rendement énergétique. -
9:05 - 9:08Saviez-vous qu'un tiers de l'essence
-
9:08 - 9:11qu'on met dans notre véhicule
-
9:11 - 9:13sera utilisé pour la friction ?
-
9:14 - 9:15Un tiers.
-
9:15 - 9:18Les recherches en tribologie
ont aidé à réduire la friction -
9:18 - 9:22et donc à augmenter ce rendement
et à réduire les émissions. -
9:22 - 9:25Holmberg et Erdemir ont fait
des études intéressantes -
9:25 - 9:27montrant l'impact que
la recherche en tribologie a -
9:27 - 9:29sur la consommation d'essence.
-
9:29 - 9:32Ils ont vu qu'en 20 ans,
-
9:32 - 9:33on a pu réduire
-
9:33 - 9:36cette consommation de véhicules passagers
-
9:36 - 9:37à hauteur de 60%.
-
9:38 - 9:40Quand on pense à
toutes les voitures dans le monde, -
9:40 - 9:42on peut économiser beaucoup d'énergie.
-
9:42 - 9:47On parle de 9% de notre
consommation mondiale actuelle -
9:47 - 9:51que la tribologie peut économiser
selon les auteurs. -
9:52 - 9:54C'est une quantité significative.
-
9:54 - 9:58Quand on regarde les chiffres,
la tribologie peut faire de belles choses. -
9:59 - 10:01Mes collègues ont identifié
que nous pouvions économiser -
10:01 - 10:04jusqu'à 20 quads d'énergie aux États-Unis.
-
10:04 - 10:05Pour mettre ça en perspective :
-
10:05 - 10:11un quad d'énergie équivaut à
180 millions de barils de pétrole, -
10:11 - 10:13et la tribologie peut économiser
20 fois cela. -
10:14 - 10:17Cela grâce à de nouveaux
matériaux, lubrifiants, -
10:17 - 10:19à la conception de nouveaux composants,
-
10:19 - 10:22en faisant des éoliennes
plus efficaces et fiables par exemple. -
10:23 - 10:26C'est arrivé en mettant
31 personnes dans une pièce -
10:26 - 10:28qui voyaient le monde
à travers un angle tribologique. -
10:29 - 10:32Imaginez les opportunités
qui se sont révélées -
10:32 - 10:34quand on a commencé à voir
la tribologie partout. -
10:35 - 10:38Mes projets favoris sont
les applications aérospatiales. -
10:38 - 10:42J'adore réduire l'usure et la friction
dans ces environnements difficiles. -
10:42 - 10:44Je peux créer des matériaux
et des composants -
10:44 - 10:48qui réduisent la friction dans
des composants et machines mouvants -
10:48 - 10:50pour que moins de force
s'oppose à leur mouvement. -
10:51 - 10:54Moins de force de mouvement signifie
qu'ils ont besoin de moins de puissance. -
10:54 - 10:57On peut alors utiliser
un plus petit actuateur, -
10:57 - 10:58moins lourd,
-
10:58 - 10:59qui économise de l'essence.
-
11:00 - 11:04Je peux aussi créer des composants
à l'usure plus lente, plus robustes donc. -
11:04 - 11:06Ça signifie moins de déchets de matériaux
-
11:06 - 11:08et que les composants sont
fabriqués moins souvent. -
11:08 - 11:11Donc nous économisons
de l'énergie en fabriquant moins. -
11:11 - 11:14Je vous encourage à voir la tribologie
dans votre environnement -
11:14 - 11:19et à penser comment vous amélioreriez
ces surfaces interactives. -
11:19 - 11:21Même les plus petits progrès
-
11:21 - 11:22sont utiles.
-
11:23 - 11:26La tribologie peut sembler amusante,
-
11:26 - 11:29mais elle a un grand impact
sur notre monde. -
11:29 - 11:31Merci.
-
11:31 - 11:33(Applaudissements)
- Title:
- La science de la friction -- et ses impacts surprenants sur nos vies
- Speaker:
- Jennifer Vail
- Description:
-
La tribologie, c'est un mot amusant mais peu fréquemment entendu. Toutefois, elle peut changer la manière dont vous voyez et interagissez avec le monde physique, selon l'ingénieure en mécanique Jennifer Vail. En offrant des leçons de tribologie -- l'étude de la friction et de l'usure -- elle décrit les manières diverses et surprenantes dont cette science influence notre vie quotidienne et comment elle peut nous aider à créer un monde meilleur.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 11:47
eric vautier approved French subtitles for The science of friction -- and its surprising impact on our lives | ||
eric vautier edited French subtitles for The science of friction -- and its surprising impact on our lives | ||
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Claire Ghyselen accepted French subtitles for The science of friction -- and its surprising impact on our lives | ||
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