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Emprunter des éléments aux algues et aux poissons peut réduire la traînée des navires, suggère une nouvelle simulation. Si les navires doivent devenir plus respectueux de l’environnement, ils doivent traverser l’eau plus efficacement et réduire leurs besoins en carburant.

Des navires qui sont plus efficaces

Une option consiste à repenser aux matériaux utilisés pour construire les coques des navires, étant donné qu’environ 60 à 70 % de la réduction de la puissance de propulsion d’un navire provient du frottement entre l’eau et la coque.
Hyung Jin Sung du Korea Advanced Institute of Science and Technology, en Corée du Sud, et ses collègues pensent que les algues pourraient offrir une solution. Elles ont une surface glissante lorsqu’elles sont submergées dans l’eau car elles contiennent des cellules qui libèrent du mucus.
Des simulations suggèrent que des surfaces tachetées de microcavités qui libèrent du lubrifiant, imitant le mucus des algues, peuvent réduire la trainée dans l’eau. « J’ai voulu simuler ces phénomènes de manière empirique », explique M. Sung.

Un lubrifiant appelé Krytox GPL 103

Cette simulation a construit des échantillons de matériaux parsemés de microcavités, chacune partiellement recouverte d’une lèvre qui s’étend depuis le bord de la cavité, créant un goulot d’étranglement. Ces microcavités étaient remplies d’un lubrifiant appelé Krytox GPL 103. « Ce lubrifiant n’est pas nocif pour les poissons ou les autres animaux, nous pouvons donc appliquer cette idée aux surfaces des navires dans la vie réelle », explique M. Sung.
Plus l’ouverture du goulot de la cavité était grande, plus le lubrifiant était libéré de la cavité et étalé le long de la surface du matériau – ce qui rendrait la surface moins résistante lorsqu’elle se déplace dans l’eau. L’augmentation de l’épaisseur de la lèvre a également eu un petit effet : elle a conduit à une couche plus épaisse de lubrifiant qui a maculé ce matériau.

Une réduction de 18 % de la trainée

« Si les paramètres de conception actuels sont adoptés, le taux de réduction de la traînée augmentera considérablement », explique M. Sung. « Nous avons observé une réduction de près de 18 % de la trainée. »
Cette recherche a été publiée dans Physics of Fluids.
Source : New Scientist
Photo crédit : Pexels

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