Tapis Magnétique
Une surface contrôlable réactive au magnétisme.
Découvrez le Tapis Magnétique, un matériau révolutionnaire composé de poils de silicone magnétisés ! Ces derniers fonctionnent de manière autonome et possèdent la capacité unique d’interagir avec des objets et liquides à leur surface et à les déplacer harmonieusement.
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Qu'est-ce qui le rend si spécial ?
Une surface structurée comme un poil
Des fils semblables à des cils, appelés Cil cellulaire, se retrouvent dans de nombreux milieux naturels, notamment dans nos poumons, notre cerveau ou sur les plantes. De même, les micro-organismes sont dotés de structures ressemblant à des poils, dont ils se servent pour se déplacer. Elles forment un système de mobilité et de transport. Le Tapis Magnétique imite les cils : ses fibres sont réparties uniformément et peuvent se courber pour répondre à des signaux et effectuer des actions coordonnées.
Voici à quoi ressemble la surface d'un Tapis magnétique.
©Katja Schulz, CC BY 2.0 DEED
Les feuilles de lotus, par exemple, s’auto-nettoient grâce à la structure de leur surface qui, vous l'aurez deviné, contient des cils.
Souple et réactif au magnétisme
Les poils du Tapis Magnétique, fabriqués en silicone, sont à la fois souples et flexibles. Ils contiennent également des particules aimantées, de sorte qu'ils réagissent aux forces magnétiques. Bien que les poils du Tapis Magnétique déplacent les objets ensemble, il faut garder à l'esprit que chaque poil réagit indépendamment aux forces magnétiques en se courbant vers le bas ou en s'étirant vers le haut. Toutefois, ces poils ne se déplacent pas uniquement de haut en bas. En effet, lorsque des aimants alternatifs sont déplacés latéralement - et c'est là que la magie opère - les poils du Tapis Magnétique peuvent pivoter.
Les aimants font monter et descendre le pilier.
Les aimants font pivoter le poil.
Transport de solides
Il est fascinant de constater que différents objets de formes diverses réagissent différemment à ces cils magnétiques. Les objets solides se déplacent parfois sur le Tapis Magnétique selon un mouvement qui n’est pas sans rappeler un souvenir familier aux festivaliers ou aux amateurs de concerts. Les poils transportent les objets par un effet de « crowdsurf ». Ainsi, la prochaine fois que vous tenterez d’atteindre la scène, pensez aux cils ! Le plus remarquableest qu'ils sont encore plus fiables qu'une foule humaine, car ils ne s'éloignent jamais les uns des autres.
Transport de liquides
Plus impressionnant encore : les Tapis Magnétiques peuvent aussi transporter des liquides. Dans la nature, les cils aident à déplacer les liquides, en particulier les liquides épais, qui ne se déplacent généralement pas facilement sur une surface. Le Tapis Magnétique est une version artificielle de ce phénomène, imitant la manière dont les cils naturels déplacent les liquides sur une surface - par un mouvement circulaire ou en les fixant et en les pliant.
Une taille modeste
Si les poils du Tapis Magnétique ont une amplitude de mouvement remarquable, ils sont en réalité assez petits, d’une taille similaire à celle des cils naturels. Les plus grands ne mesurent que 2,5 mm environ.
Une onde de champ magnétique génère des vagues à la surface du tapis, ce qui permet le transport amphibie de solides et de liquides.
Applications
Quelles sont les possibilités d'utilisation du Tapis Magnétique ?
Systèmes de transport
L'avenir des Tapis Magnétique semble prometteur, même s'il n'est pas encore tout à fait tracé. Ils pourraient ouvrir la voie à un nouveau type d'innovation industrielle, tel qu'un système de convoyage à tri automatique, ou nous surprendre avec des utilisations nouvelles et inattendues. Des idées ? Quel que soit leur avenir, les Tapis Magnétiques continueront probablement à faire ce qu'ils (et leurs homologues naturels) font le mieux : nous faire avancer !
Rouleaux de convoyage destinés au tri des bagages dans un aéroport. Ce type de système fonctionne efficacement pour les objets solides et robustes, mais constituerait un échec cuisant pour les liquides, où les Tapis Magnétiques excelleraient, mais seulement à des échelles millimétriques ou centimétriques.
Notre tapis étant souple, il peut être utilisé pour le transport et le tri d'objets fragiles à des échelles de l'ordre du millimètre ou du centimètre.
Composition
De quoi est-il fait ?
La structure du Tapis Magnétique est constituée de silicone souple.
La qualité magnétique provient d'une poudre spéciale appelée néodyme fer bore, que l’on trouve à l'extrémité des fibres de silicone.
Fabrication
Comment se déroule-t-elle ?
Bien que les Tapis Magnétique semblent être des organismes complexes, leur fabrication est relativement simple.
Dans un premier temps, il faut préparer un mélange de silicone liquide et de particules magnétiques.
Ces particules se soulèvent lorsqu'un champ magnétique est appliqué, créant des fibres de tapis en forme de cône (poils). Leur mouvement coopératif ne les empêche pas de se repousser les unes les autres, ce qui explique leur répartition uniforme.
La surface obtenue est ensuite durcie à 60°C pendant 15 minutes pour conserver sa forme même lorsque le champ magnétique n'est plus actif.
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Pour plus de détails sur le Tapis Magnétique, lisez l’article (en anglais) Amphibious Transport of Fluids and Solids by Soft Magnetic Carpets
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