Mécanique à base de matériaux flexibles

Cette vidéo présente des objets composés d’une unique pièce, sans axe coulissant ou rotatif. La mécanique mise en œuvre repose sur la seule flexibilité. L’auteur et les ingénieurs interviewés n’y voient que des avantages, quoiqu’on pourrait y voir l’inconvénient que ça ne marche qu’avec des matériaux flexibles, comme les matériaux synthétiques ou certains métaux, seulement, ce qui exclus le bois par exemple. Il faut aussi que les matériaux utilisés soient non‑seulement flexibles, mais aussi résistants à nombreux cycles de flexions, sans casser.

Why machines that bend are better — Veritasium — 2019

De la flexibilité au pliage. Le pliage comme technique de fabrication, de rangement et de déploiement.

Plié, c’est compacte, déplié, c’est rigide, et les pliures peuvent même être à l’origine d’un mouvement, y compris cyclique.

C’est plus facile à dire qu’à faire, mais la technique de l’origami a beaucoup évolué depuis ses origines, au point qu’elle est utilisée comme technique de fabrication dans plusieurs domaines, du spatial à la médecine, et qu’il existe des méthodes mathématiques pas‑à‑pas pour les concevoir.

Engineering with origami — Veritasium — 2019

Comme piste d’exploration dans la direction du précédent message, un site de ressources de base sur l’origami : origami.passion.free.fr. Voir surtout les onglets « Bases et techniques » et « Histoire de l’origami ».

Autant potentiellement utils, sont les objets faits de maillages répétés. Certains par exemple, peuvent se comporter en compression, comme un solide élastique, et en cisaillement, se comporter comme un liquide, tandis que ça peut être la réciproque pour d’autres. La vidéo ci‑dessous débute avec les anciennes côte de mailles, résume leurs propriétés et leurs limites et présente des expériences récentes avec d’autres maillages. C’est difficile à résumer, mais intéressant à voir, pour s’en faire une idée. C’est au moins autant intéressant que les objets fait de matériaux souples d’une seule pièce, ou de pliages, mais moins commode à fabriquer (on peut même se demander comme les côtes de mailles étaient fabriqué dans les anciens temps. ; il faudrait en voir en vrai de près, pour comprendre …) ; quoique les fils et fibres sont plus faciles à trouver dans la nature, que les matériaux flexibles ou pliables sans casser.

Note : il y a une coquille dans la vidéo : quand il est écrit sheer, il faut lire shear, qui n’est pas la même chose. Shear, c’est la contrainte de cisaillement, ou le cisaillement tout‑court (mais plus ambiguë dans le langage courant).

Chainmail that defies the laws of physics — SciShow — 13 Juin 2025

La friction comme force adhésive très résistante. Les pages de deux livres se trouvent chacune entre les deux pages correspondantes du livre en face, sur une longueur de 5 cm, les deux livres identiques, font chacun 160 pages. Il est quasiment impossible, en tirant sur les deux livres en même temps, de les séparer, parce qu’ils sont maintenu par une force de friction. Dans cet exemple, celui de la vidéo ci‑dessous, il faudrait 1,2 méga Newton pour casser cette liaison par friction. Il me semble que le friction, est en fait une force électrostatique.

Ça ne vaut que si le force est appliquée dans une certaine direction, parce que dans la direction perpendiculaire, il n’y aurait plus de résistance. On peut facilement défaire la liaison, en ouvrant les pages une par une.

C’est normalement le même principe, qui fait qu’une ficelle faite de brins entrelacés, est résistante à la traction et ne se délite pas. L’entrelacement y est même encore mieux fait.

La puissance de deux livres entrelacés — Professeur Fabrizio Bucella — 13 Mai 2025