Aérogel cube ... !

[invite231234]

Bonjour, voilà j'avais eu une idée que je voulais breveter mais ça me semble hors de portée d'un garagiste !
Voilà mon idée : Pourquoi ne pas construire un cube d'aérogel avec une épaisseur permettant de supporter du vide poussé, un tel cube s'élèverait dans l'atmosphère par poussée d’Archimède ... et qu'en pensez-vous ?

Un plus léger que l'air en somme !

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[phys4]

Bonjour,

Je demande une part du brevet : si vous avez un matériau assez robuste pour résister à la pression atmosphérique, il vaut mieux construire une sphère, elle sera plus fine qu'un cube.

Au fait, quel est ce matériau ayant une résistance suffisante pour un poids très faible ?

[inviteb6b93040]

La fibre de carbone qui a remplacé les lourdes bonbonne en acier mais c'est peut être pas suffisant

[invite231234]

Au fait, quel est ce matériau ayant une résistance suffisante pour un poids très faible ?

Voilà j'en ai parlé : l'aérogel

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[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteb6b93040]

Voilà j'en ai parlé : l'aérogel
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Bonosir

Extrait de votre lien

L'aérogel en carbone est un bon isolant de radiations, car le carbone absorbe les rayonnements infrarouges qui transfèrent la chaleur. L'aérogel le plus isolant est celui en silice, avec du carbone ajouté. Il est possible d'améliorer encore les capacités isolantes des aérogels en les vidant partiellement de leur air (moins de 0,01 atm).

[phys4]

Les auteurs de l'aérogel préconisent son utilisation comme isolant.
C'est un remarquable concurrent des polystyrènes, meilleur isolement, résistance au feu et légèreté.

Par contre pour la résistance mécanique, 2000 fois son poids ne représente une grande résistance pour une matière aussi légère. Nous ne ferons pas une sphère résistant à la pression atmosphérique avec cela.

L'étanchéité n'est pas encore certaine, car il est très adsorbant et divers gaz peuvent diffuser à l'intérieur.

[invite231234]

Par contre pour la résistance mécanique, 2000 fois son poids ne représente une grande résistance pour une matière aussi légère. Nous ne ferons pas une sphère résistant à la pression atmosphérique avec cela.

Tout dépend de l'épaisseur d'aérogel !

L'étanchéité n'est pas encore certaine, car il est très adsorbant et divers gaz peuvent diffuser à l'intérieur.

mais le traitement chimique de leurs surfaces peut les faire devenir hydrophobes.

[invite231234]

Ce que j'imaginais faire : Construire une sphère (ou un cube, plus facile) en aérogel de 2 cm d'épaisseur, mettre un film plastique (genre cellophane en plus résistant) qui entourerait le volume, mettre une valve genre ballon de foot et faire le vide. Le plastique moulerait alors parfaitement l'aérogel qui deviendrait ainsi étanche aux gaz !

Bon sinon y'a ça : http://forums.futura-sciences.com/co...etre-cube.html !

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[inviteccac9361]

Bonjour,

Pourquoi ne pas construire un cube d'aérogel avec une épaisseur permettant de supporter du vide poussé, un tel cube s'élèverait dans l'atmosphère par poussée d’Archimède ...

Je me suis déja fait cette reflexion.
Malheureusement, je pense qu'il n'est pas concevable que la materiaux soit assez résistant.

Par contre, une idée qui me vient suite à cette proposition, serait d'utiliser deux types de ballons pour permettre à "ceux-ci" de monter le plus haut possible.
Un ballon classique à helium qui emmènerait à une bonne hauteur (là où il éclate) un autre en aerogel qui serait lui, "vide".
Celui en aérogel pourrait peut-être reprendre sa forme en altitude, sous l'effet des forces de sa structure et donc monter un peu plus haut.
En bas il serait sous tension.
Il reste donc à voir comment se comporte le materiaux.

[inviteb6b93040]

Si il ne supporte pas le vide en bas, une pompe a vide, son énergie et son parachute porté par le 1er ballon augmente progressivement le vide dans la sphère en aérogel à mesure qu'elle monte et que la pression atmosphérique diminue, à la limite de la résistance de l'aérogel.

une fusée low coast à 2 étages

[invite231234]

On est pas obligé de faire de l'ultravide, seule la portance compte !

[Deedee81]

Salut,

Donc, si je comprend bien, tu veux remplacer la paroi d'un ballon (ou de tout autre objet de ce type) par de l'aérogel (et éventuellement ne pas le remplir avec un gaz léger mais faire le vide).

Mais pourquoi de l'aérogel ???? Pourquoi pas un matériau à la fois léger et résistant (composite, fibres de carbones,...) ? Après-tout, ce qui compte pour la paroi c'est le rapport résistance/densité. As-tu une raison particulière pour choisir l'aérogel ???

Mais je ne suis pas sûr qu'un tel matériau existe pour fabriquer un "ballon" de grande taille. La pression atmosphérique c'est quand même 1 kilogramme par centimètre carré !

[invite231234]

Donc selon toi, et éventuellement les autres la résistances n'est pas au rendez-vous ?

[Deedee81]

Donc selon toi, et éventuellement les autres la résistances n'est pas au rendez-vous ?

Je ne sais pas. Je me pose la question.

Je ne suis pas vraiment expert (ni théorique ni pratique) en les matériaux comme les composites, les fibres de carbones, les aérogel et consort.

Une autre idée : si le matériau n'est pas assez résistant, il pourrait être renforcé par de très fines tiges d'un alliage léger mais résistant (tiges placée comme des diamètres dans une sphère ou des tiges courbes dans la paroi elle-même).

Mais est-ce suffisant ? Je ne sais pas.

Il faut aussi des matériaux résistants aux conditions pénibles là haut (température dans la thermosphère et rayonnements dans l'ionosphère).

L'idée de Xoxopixo et Eaupure de larguer un tel objet lorsque l'on est en haute altitude avec une pression plus faible me semble très bonne. Plus besoin d'une grande résistance (mais il faudrait faire le vide dedans quand on serait à cette altitude). Mais, bon, si c'est juste pour gagner un peu d'altitude (les ballons sondes vont déjà très haut) pour un coût exorbitant.... le jeu n'en vaut peut-être pas la chandelle.

[inviteb6b93040]

avec un composite , 2 parois en fibre de charbonne séparé par de l'aérogel ça fait voute et c'est léger

[invite231234]

Je ne sais pas. Je me pose la question.

On est 2 mais ton idée, je vais y venir et l'idée d'eaupure et de Cocopico sont intéressantes !

Une autre idée : si le matériau n'est pas assez résistant, il pourrait être renforcé par de très fines tiges d'un alliage léger mais résistant (tiges placée comme des diamètres dans une sphère ou des tiges courbes dans la paroi elle-même).

Et pourquoi ne pas faire l'expérience avec d'abord seulement l'aérogel ? A ma connaissance rien n'a jamais été sustenté par du vide ... non ?

Mais est-ce suffisant ? Je ne sais pas.

Moua non plus hum voyons ...

Il faut aussi des matériaux résistants aux conditions pénibles là haut (température dans la thermosphère et rayonnements dans l'ionosphère).

ça c'est brûler les étapes et ne concerne que l'optimisation, faisons l'expérience et voyons si ça vole !

L'idée de Xoxopixo et Eaupure de larguer un tel objet lorsque l'on est en haute altitude avec une pression plus faible me semble très bonne. Plus besoin d'une grande résistance (mais il faudrait faire le vide dedans quand on serait à cette altitude). Mais, bon, si c'est juste pour gagner un peu d'altitude (les ballons sondes vont déjà très haut) pour un coût exorbitant.... le jeu n'en vaut peut-être pas la chandelle.

Le but dans un premier temps est de savoir si ça vole et combien ça soulève !

[phys4]

Est-ce que ça se simplifie ?

Salut, quelques petits problèmes d'équation : un coefficient " a sauté :


Une bonne simplification serait de poser
Un vide primaire ne diminue pas de façon significative la pression sur la paroi : 1 atmosphère ou 999/1000 d'atmosphère ???

J'ai effectué un petit calcul en prenant R = 10 cm
e = 1 cm




J'obtiens : -986.836 mg < 0 donc avec un vide primaire pour éviter les contraintes et une sphère d'aérogel d'environ 1 dm³ de 1 cm d'épaisseur ça devrait le faire, on soulève 1 g !

Je trouve 1621 mg, je néglige la densité du (vide) ce qui ne change rien au résultat. Soit 5026 - 3405 mg
A bientôt.

[invite231234]

Merci phys4 effectivement il y a un 3 qui à sauter ! Mais même en prenant je trouve -387 mg donc capable d'un emport de 0,4 g ... non ?

[phys4]

Merci phys4 effectivement il y a un 3 qui à sauter ! Mais même en prenant je trouve -387 mg donc capable d'un emport de 0,4 g ... non ?

Allons y doucement sans formule compliquée :
Poussée d'Archimède :
4 . pi. 10³ .1.2/3 = 5026 mg

Masse de la cavité sphérique entre les sphères de 10cm et 9 cm
4 . pi . (10³ - 9³) 3/3 = 3405 mg

Vu ? où est l'erreur?