Bonjour je travaille sur un tpe : dont les sujet et les combinaison en polyhuretane
donc j'ai deja fait ma partie 1 qui est correcte elle traite de tout les points physique en natation
j'ai aussi réalisé ma partie 2 qui traite vraiment de la combinaison en elle même pouvez vous vraiment me donnez votre avis et me dire que faudrait t-il changer
II/ La combinaison
La combinaison est constituée de trois materiaux polymere
Un polymère est une macromolécule, c’est à dire une molécule constituées par un très grand nombre d'atomes assemblés entre eux par des liaisons covalentes (soit des atomes mettant en commun un électron d’une de ses couches externes). La combinaison est composée de trois matériaux polymère. Le squelette de ces polymères peut être organique, c’est à dire constitué d’atome de carbone ou inorganique c’est à dire tout ce qui concerne la chimie minérale. Les monomères sont des entités chimiques de faibles masses molaires. Les chaînes de polymère son issu de la réaction entre monomères.
Un polymère peut être obtenu par une polymérisation (soit le procéder permettant la synthèse des polymères) par modification chimique d’un polymère naturel, mais il peut être aussi obtenue de matière chimique par une polymérisation (soit le procéder permettant la synthèse des polymères)
Le nylon, le polyuréthane et l’élasthanne
Le polyuréthane
Le polyuréthane est un polymère. Ils résultent de l'assemblage, bout à bout, de plusieurs milliers de molécules plus petites : les uréthanes on dit que les molécules d'uréthane sont des monomères. Elles sont liées entre elles par des liaisons amide (un composé amide est un composée organique, c‘est à dire qu‘il possède au moins un atome de carbone): il s’agit d’un polyamide.
On appelle uréthane, ou plus couramment carbamate ; tout produit composé par la réaction d’un iso cyanate et d’un alcool (souvent du polyol) conformément à la réaction suivante :
Iso cyanate ----> R-OH + Alcool
----> R-N=C=O ---> [Image]
On appelle uréthane, ou plus couramment carbamate, tout composé produit par la réaction d’un iso cyanate et d’un alcool (souvent du polyol) conformément à la réaction suivante
R-OH + R-N=C=O ===>
Les polyuréthanes peuvent être fabriqués avec une grande variété de textures et de duretés en variant les monomères (molécule utilisée pour la synthèse des polymères pouvant être associée à une autre molécule identique). Utiliser et en ajoutant d'autres substances.
La réaction entre l’éthylène glycol et le diisocyanate de diphenylméthane peut produire du polyuréthane.
HO-CH2-CH2-OH + O=C=N-R-CH2-R-N=C=O
Cette molécule est formée grâce à une réaction de polymérisation. Cette molécule est composé de 95 % de cellules fermées et est parfait pour obtenir une parfaite étanchéité a l’eau, elle empêche donc l’eau de rentrer dans la combinaison.
Elle est très flexible donc une fois déformé elle renvient a son état initial de plus elle sèche rapidement.
Lzr pluse
Le matériau Lzr pluse est un matériau révolutionnaire mise au point par speedo, se matériaux résulte de la fusion de deux matériaux le nylon et l’élasthanne.
Le nylon
Le nylon est un matériau plastique, il s’obtient par condensation à chaud d’une molécule possédant deux fonctions acide carboxyle .En général, les polymères employés dans l'équipement sportif ne proviennent pas de la nature. Ils sont synthétisés en laboratoire et entrent donc dans la catégorie de la matière synthétique. Mais dans le cas du nylon, c'est une espèce entièrement nouvelle. Elle n'est donc pas seulement synthétique mais artificielle.
Exemple de polymérisation par étape du nylon :
Formation du nylon 6-6 par réaction entre l'acide hexane dioïque et le diamino-1,6-hexane, les deux groupements fonctionnels sont des groupements acides et amines :
[Image]
Les avantages du nylon : Grâce à son faible pouvoir absorbant, le nylon est un tissu qui sèche rapidement. Cette fibre textile synthétique possède des propriétés de souplesse, d’extensibilité et de résistance il est donc très pratique en natation car il permet facilite les mouvements.
L’élasthanne
On appelle élasthanne tout matériau composé d’au moins 80 % de polyuréthane. L’élasthanne est un dérivé du polyuréthane. C’est le deuxième matériau utilisée pour crée la matière lzr pluse, il peut être obtenue de la même manière que le polyuréthane car c’est un dérivé de celui-ci.
Parmi les avantages notables de l’élasthanne, on retrouve les caractéristiques suivantes :
-élasticité importante (résistance à 600% d’allongement avant rupture) ; retour à la forme d'origine après étirement ;
-séchage plus rapide qu'un tissu « ordinaire »
Les recherches dans la fabrication
Barry BIXLER expert en dynamique des fluides et ingénieur aérospatial, a utilisé un logiciel pour simuler l’écoulement de l’eau autour du corps d’un nageur virtuel afin d’identifier les zones de traînée passive ; cette simulation est réalisée lorsque le nageur est en position hydrodynamique : c'est à dire après le plongeon initial et après chaque virage.
Dave PEASE, scientifique du sport, spécialisé dans le comportement biomécanique du nageur dans les bassins hydrauliques a réalisé des tests sur mannequins et nageurs en glissoire hydraulique pour évaluer les différents effets de traînée passive. La résistance totale a été étudiée et déterminée à travers une multitude de vitesse atteinte par des nageurs professionnels.
Le centre de recherche Langley de la NASA (Agence Spatiale Américaine) avec l'utilisation de tunnel à vent pour étudier la friction (force qui oppose une résistance durant l’avancement) sur les différentes matières testées ; 60 matières différentes ont été testées pour trouver la plus performante qui réduirait la résistance à la traînée dans l'eau et augmenterait la vitesse de déplacement du nageur.
Le centre de recherche et de développement Speedo Aqualab basé au (Royaume Uni) et plus particulièrement avec une équipe comprenant des experts en technologie textile, en design et en développement. Une étude précise a été menée sur les différentes morphologies des nageurs en scannant en 3D plus de 400 corps idéaux d'athlètes (grande taille, épaules larges, bassin étroit) afin de développer la forme et la construction la plus efficace possible.
L'AIS (Australian Institute of Sport) pour réaliser des tests fondamentaux en performance, a été le centre d’essais pour les tests physiologiques réalisés pour le développement de la combinaison (départs 100 m nage libre, virages, traînée passive, mouvements ...).
La société ANSYS qui est la société fournisseur du logiciel CFD (Computational Fluid Dynamics), une technologie de calcul permettant d’étudier la dynamique des choses et d’améliorer ainsi la conception des produits.
L’université de Nottingham experte en CFD. Ce logiciel donne la possibilité de simuler les jeux de gaz, de liquide, de chaleur et de corps en mouvement et qui permet, grâce à un ensemble de circonstances données, de répondre à de nombreuses questions. On peut alors effectuer une conception de combinaisons et réaliser de nombreuses variantes pour arriver à un résultat optimal. Ce logiciel a été utilisé pour évaluer l'endroit sur le corps où la traînée était la plus importante.
Les atouts techniques
Speedo utilise pour la finition de sa combinaison une technologie moléculaire permettant de façonner la surface du tissu à un niveau nano moléculaire, et d’obtenir ainsi une surface totalement lisse. En effet c’est la première combinaison de natation réalisée sans aucune couture : toute la combinaison est assemblée par ultrasons. Ainsi, la surface de contact entre l'eau et la combinaison est lisse au niveau des coutures. La soudure par ultrasons se fait par association de vibrations ultrasonores produites par une sonotrode et d’une force de pression. Les vibrations provoquent un échauffement de la matière qui fusionne ensuite sous l’effet de la pression.
Des panneaux de polyuréthane sont intégrés dans la base même de la matière aidant à compresser d’avantage le corps du nageur dans des parties clés générant une forme hydrodynamique profilée permettant à celui-ci de pénétrer dans l’eau avec plus de puissance et d’agilité. Les panneaux de polyuréthanes correspondent aux zones grises de la combinaison.
La matière est ultra légère car étant faite d’élasthanne et de nylon pour une meilleure résistance et une bonne élasticité. Elle est ensuite traitée pour être hydrophobe. Ainsi, le tissu n’absorbe pas l’eau, n’adhère plus à la surface et glisse dessus : ce phénomène est appelé « la déperlance ». En fait la matière ne peut plus créer de liaisons hydrogène avec les molécules d’eau.
La combinaison est faite sur mesure pour chaque nageur. Elle a donc exactement la bonne courbure pour frotter le moins possible au niveau de l'eau. Pour qu'elle donne au nageur son profit optimal, elle doit être ajustée au millimètre près. Elle est d'ailleurs réalisée à partir d'un scanneur du corps pour chaque nageur.
Les conséquences physiques
Les conséquences directes résultent donc en une meilleure glisse et en un gain d'énergie grâce à :
une compression des muscles ciblée qui ne restreint pas l'extension des bras du nageur ni la rotation et offre donc une liberté de respiration et de mouvement.
une meilleure stabilité du nageur dans l'eau (maintien du corps à l'horizontale).
une diminution des forces de frottements.
une meilleure prise d'air dans la pratique de certaines nages.
En effet, les panneaux en polyuréthane compressent et réduisent les vibrations de la peau éliminant les vagues à la surface du corps. Ceci permet au nageur d’améliorer ses coulées et ses virages ainsi que sa vitesse.D’autre part, dans une nage comme le crawl, la position la plus horizontale possible permet d’obtenir une meilleure prise d’oxygène au moment de la prise d’air : celle-ci est estimée à 5% de plus par le physiologiste américain Rick Sharp de l’université Lowa State.
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