Ce mécanisme rétrécit lorsqu'on le tire

Veritasium

Cette vidéo a été tendance en Autriche, en Allemagne, en Royaume-Uni, en États-Unis, en Australie, en Canada et en Papouasie-Nouvelle-Guinée

La vidéo présente un mécanisme apparemment paradoxal : une grille constituée de barres croisées façon ciseaux se raccourcit dans le sens longitudinal dès qu’on la tire et s’allonge lorsqu’on la comprime. Ce comportement contredit l’expérience quotidienne avec les matériaux ordinaires, qui s’allongent sous traction. Derek illustre d’abord le phénomène au moyen d’un modèle fabriqué à la main, puis relève les courbes force–déplacement afin de mettre en évidence cette caractéristique inhabituelle.

Il ne s’agit pas de magie, mais de géométrie. Les barres forment une structure cinématique dotée de degrés de liberté : les points de pivot peuvent se déplacer tandis que les éléments eux-mêmes restent rigides. Lorsque l’on tire axialement, les « ciseaux » pivotent et la longueur totale diminue : le système présente une « compressibilité linéaire négative ». Sur un diagramme énergétique, ce processus revient à franchir une zone instable, comparable au claquement d’une plaque métallique bistable.

Des chercheurs et chercheuses transposent ce principe à des métamatériaux microscopiques en reproduisant des millions de cellules-ciseaux par impression 3D ou lithographie. On obtient ainsi des matériaux capables d’amplifier les forces, d’amortir les vibrations ou de jouer le rôle de fusibles mécaniques. Les applications vont de la protection contre les chocs dans les véhicules aux stents médicaux flexibles, en passant par des actionneurs produisant de grands déplacements à partir de petits entraînements.

La vidéo montre clairement comment l’agencement ciblé de composants simples peut engendrer des propriétés matérielles totalement nouvelles. Grâce à un design géométrique astucieux, les ingénieurs peuvent réaliser des mécanismes qui défient l’intuition classique tout en respectant strictement les lois de la physique. Le clip se conclut par une invitation à expérimenter soi-même avec des éléments simples pour se familiariser avec le potentiel des métamatériaux

Partager la Vidéo

¿Aimez-vous Ce mécanisme rétrécit lorsqu'on le tire? Partagez-la avec vos proches...

Playlist