Revue du Web #19 : les vidéos de la semaine

Chaque semaine, la rédaction vous propose quelques vidéos glanées sur la toile, présentant un intérêt scientifique certain, en lien – ou non – avec l'actualité des sciences. Certaines sont étonnantes, d'autres franchement loufoques.

Cette semaine, dans la revue du Web :

Que se passe-t-il lorsqu’on lâche un « Slinky » (le célèbre jouet en forme de ressort) allongé verticalement ? Réponse à l’aide d’une caméra enregistrant près de 300 images par seconde ;
De gigantesques bras robotiques, baptisés « slave arms », obéissent au doigt et à l’oeil de leur opérateur ;
Le « Pyro Board », sorte d’écran utilisant de petites flammes en guise de pixels ;
Une publicité virale pour une chaine de fast-food tex-mex, montre, en slow-motion, de nombreux objets détruits par un four à micro-ondes ;
Nissan a fabriqué un boitier auto-cicatrisant pour smartphone, après avoir mis au point une peinture automobile dont les propriétés sont identiques ;
Un doigt rendu super-hydrophobe, à l’aide d’un aérogel ;
« Flight Assembled Architecture », première installation entièrement réalisée par des robots quadricoptères ;
Enfin, le gadget (inutile) de la semaine : un drôle de circuit dont le « but » est de vous permettre de tourner les pages de votre journal…

Chute d’un « Slinky » au ralenti :

Pour débuter cette dix-neuvième revue du Web, commençons par une question : vous souvenez-vous des « Slinky » ? Inventé dans les années 1940 par Richard James, un ingénieur naval originaire de Philadelphie, en Pennsylvanie, le « Slinky » est un célèbre jouet en forme de ressort, ayant notamment la faculté de descendre les marches d’un escalier une fois lancé. Parfois baptisé « Ondamania », le Slinky peut aussi bien être métallique qu’en plastique, bien que cette dernière matière supporte finalement assez mal les déformations, rendant rapidement le ressort inutilisable.

La première vidéo, filmée à l’aide d’une caméra captant près de 300 images par seconde, montre la chute d’un Slinky allongé verticalement, tenu par Rod Cross, un prestigieux physicien et académicien de l’université de Sydney. Qu’observe-t-on ici ? Lorsque le professeur Rod Cross lâche le ressort, le bas du Slinky reste stationnaire, jusqu’à ce que le haut du Slinky le rejoigne, pour finalement tomber au sol. En d’autres termes, le bas du Slinky ne tombe que lorsque le ressort est comprimé.

En fait, le bas du ressort subit deux forces, son poids et la tension du ressort. Lorsque le Slinky est lâché, ces deux forces restent toujours équilibrées… jusqu’à ce que l’information de la chute, par le biais du changement de tension du ressort, parvienne tout en bas. Cette propagation de l’information est dépendante de la masse volumique et de la raideur.

Jetez un œil à l’expérience qui suit, où une balle de tennis se trouve suspendue au bas du Slinky, alors que l’on lâche à nouveau le dispositif : que se passe-t-il à votre avis ?

« Slave Arms », de gigantesques bras robotiques qui imitent les mouvements de l’opérateur :

Les ingénieurs de la société Raytheon-Sarcos, basée dans l’Utah, aux États-Unis, ont mis au point un système de bras robotiques capables de reproduire parfaitement les mouvements effectués par un opérateur, juché sur le dos de la machine. Ces bras sont montés sur une machine de type « Ditch Witch » modifiée, permettant à l’engin de se déplacer plus ou moins aisément.

Les mouvements sont reproduits avec une grande précision car les trois degrés de liberté du poignet, le degré de liberté du coude et les trois degrés de liberté de l’épaule sont scrupuleusement respectés par le robot. D’autre part, l’opérateur est à même de ressentir les différentes forces de résistance rencontrées par le robot, lui donnant un autre indice de ce qui est en train de se passer dans l’espace de travail, en dehors des simples indications visuelles.

Rappelant les différentes innovations et progrès dans le domaine des exosquelettes, « Slave Arms » ne requerrait pas d’entrainement spécifique, la prise en main étant automatique et totalement intuitive selon les concepteurs. Pourvus d’aimants ou de terminaisons plus classiques, ces bras semblent parfaits pour la manipulation d’objets lourds et légers, comme pour le travail en milieu dangereux ou pollué.

Le « Pyro Board », où de petites flammes font office de pixels :

Voici le « Pyro Board », une table sur laquelle de petites flammes alimentées par du gaz font office de pixels, là où un écran traditionnel utiliserait par exemple de petites LED. Cet écran réagit en fonction de la musique diffusée et se synchronise aussi bien sur le tempo que sur la hauteur des sons, grâce aux variations de pression dûes aux ondes sonores elles-mêmes. De ces variations résulte un graphisme et des dessins pour le moins étonnant.

Ce système est en quelque sorte une synthèse entre la plaque de Chladni et le tube de Rubens. La plaque de Chladni est une expérience assez connue en acoustique : une plaque saupoudrée de sable est mise à proximité d’un dispositif sonore, ou encore est frottée par un archer de violon. Les grains de sable s’agitent en raison de la vibration de la plaque, et se réfugient là où l’amplitude des vibrations est minimale, créant de curieux dessins symétriques. En voici une illustration :

Le tube de Rubens, quant à lui, est un tube perforé alimenté par du gaz, alors qu’un haut-parleur est placé juste en face d’une membrane souple, fermant l’une des extrémités du tube. En fonction de la pression acoustique locale, les flammes sont plus ou moins longues, permettant alors de visualiser les longueurs d’ondes sonores.

Une publicité virale qui met en scène un four à micro-ondes :

La chaîne de restauration rapide tex-mex « Moe’s Southwest Grill » a décidé de faire un peu parler d’elle, grâce à une vidéo publicitaire sur le point de devenir virale. Cette vidéo en slow-motion met en scène différents aliments (un œuf, une pastèque, une tomate, etc.) ou objets (allant d’une feuille d’aluminium à une ampoule, en passant par un bloc de savon d’une célèbre marque) malmenés par un four à micro-ondes.

Le rayonnement micro-ondes agite les molécules d’eau contenues dans les aliments, ce qui fait par exemple exploser l’œuf, lorsque la pression à l’intérieur de la coquille devient trop élevée. Le papier d’aluminium, qui est un conducteur électrique, voit des gradients du champ se créer à ses angles, occasionnant des arcs électriques. Images :

Un boîtier auto-cicatrisant pour smartphone :

Le constructeur automobile japonais, Nissan, va désormais investir le marché de la téléphonie mobile, en mettant à contribution quelques-unes des technologies développées au préalable pour la filière automobile.

En 2005, les ingénieurs de la firme japonaise ont mis au point une peinture unique en son genre, en collaboration avec l’Université de Tokyo et avec « Advanced Softmaterials », une société privée spécialisée dans les matériaux intelligents. Baptisée « Scratch Shield », cette peinture auto-cicatrisante est plus flexible et élastique, basée sur un mélange de plastique Acrylonitrile Butadiène Styrène (ABS) et de polyrotaxane, ce qui lui confère rigidité et une résistance accrue aux rayures.

Bien qu’il n’existe pas pour le moment de vidéo du boîtier pour smartphone, voici une vidéo de démonstration de la fameuse peinture auto-régénératrice, où l’on observe la lente disparition de rayures effectuées sur le capot d’une Infiniti.

Un doigt rendu super-hydrophobe :

La vidéo suivante nous montre un doigt qui, après de multiples immersions dans un petit récipient d’eau, reste désespérément sec… Celui-ci a en effet été traité avec une substance super-hydrophobe qui lui permet de repousser les molécules d’eau, une fine couche se formant entre le doigt et le liquide. L’hydrophobie se définit assez simplement : l’angle de contact d’une goutte d’eau, lorsqu’elle est sur une surface plane (localement), doit dépasser les 90 degrés. Au-delà de 150°, la surface est alors considérée comme étant super-hydrophobe. Un angle de contact égal à 180° signifie que la goutte d’eau est complètement sphérique, repoussant la zone de contact jusqu’à un simple point. À titre d’exemple, le Téflon d’une poêle n’est qu’hydrophobe, l’angle de contact moyen étant de 95°.

La super-hydrophobie présente de nombreux intérêts : outre ses évidentes qualités imperméabilisantes, elle permet de lutter assez efficacement contre le gel, souvent fatal pour les isolants électriques, les lignes à haute-tension, ou le revêtement des ailes d’un avion. Elle est également efficace pour lutter contre la corrosion.

« Flight Assembled Architecture », une installation entièrement créée par des quads :

La côte des quadricoptères ne cesse d’augmenter… L’Institut fédéral suisse de Technologie, impressionné par les résultats des programmes impliquant ces fameux robot volants, a décidé de les placer au cœur de leur dernier projet. L’équipe de chercheurs suisses a ainsi réussi à programmer un groupe de plusieurs de ces robots polyvalents afin de construire une structure de près de six mètres de haut, et ce de manière totalement indépendante, sans aucune implication humaine ultérieure.

Bien qu’ils ne savent pas (encore ?) se servir de mortier, cette expérience montre une fois de plus que les quadricoptères sont plus que capables de travailler de concert, ici dans le but de construire des structures précises prédéfinies, sans le moindre incident ou la plus petite erreur. Les briques utilisées ici ne sont faites que de mousse, mais le problème du poids reste mineur et aisément ajustable. Il serait donc tout à fait envisageable que nous puissions apercevoir, dans un futur proche, des robots de ce type sur des chantiers de construction.

L’art de la réaction en chaîne : tourner une page de son journal de manière inventive :

Pour conclure cette dix-neuvième revue du Web, voici un gadget totalement inutile, mais joliment inventif mis au point par Joseph Herscher, un artiste kinétique de 26 ans, vivant à Brooklyn et ayant grandi en Nouvelle-Zélande. Depuis plus de quatre ans, il s’inspire de l’œuvre prolifique et inventive de Rube Goldberg, un dessinateur et artiste américain mort en 1970, dont les installations avaient pour leitmotiv la transformation d’une tâche excessivement simple en une série de tâches complexes, impliquant la plupart une réaction en chaîne.

Il devient alors possible d’ériger l’absurde et l’inutile au rang de concept artistique. Ici, l’action de départ, l’artiste buvant son café, déclenche toute une série d’évènements impliquant le mouvement ou la chute de nombreux ustensiles et objets de toutes sortes, impliquant même un hamster. À la fin de la réaction en chaîne, c’est une simple page de journal qui se tourne…

En bonus, une fantastique vidéo du même artiste en hommage à Rube Goldberg, datant de 2008 :

M.R.

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