Mémoire matériauS5*

DELRIEU MathieuMALO Andy

SIMUTOGA Clément

Sommaire

Le kevlar

Dyneema/Spectra

Armure intégrale

Matériaux du futur

Conclusion

2

Sommaire

Le kevlar Fonctionnement Fabrication Propriétés Avantages / Inconvénients

Dyneema/SpectraArmure intégraleMatériaux du futurConclusion

3

Le kevlarFonctionnement

4

Le kevlarFonctionnement

5

Fabrication :Le kevlar

Diamine

Acide téréphtalique + acide sulfurique

L’intermédiaire

6

Propriétés:Le kevlar

Conformation-cis :Problème : Les anneaux de benzène sont trop volumineux, Plus de place pour les hydrogènes.

Conformation-trans :Problème : aucunLes hydrogènes auront assez de place pour fonctionner.

7

Avantages/ inconvénients :

Avantages :• Grande force de tension.• Température non influente sur ses propriétés

mécaniques.• Résiste aux solvants.Inconvénients :• Sensible aux rayons ultraviolets.

Le kevlar

8

Sommaire

Le kevlar

Dyneema/Spectra

Armure intégrale

Matériaux du futur

Conclusion

9

Dyneema/Spectra

10

HistoriqueDyneema:

Spectra:

11

ConceptionOrientation des chaînes macromoléculaires

Polyéthylène NormalDyneema

Gel-spinning process

12

Utilisation dans les gilets

13

Propriétés

Résistance FlexibilitéHydrophobe

Durabilité

14

Armure Intégrale

15

Principe armure sandwich

16

Tests sur les matériaux

17

Tests sur les matériaux

18

Tests sur les matériaux

19

Sommaire

Le kevlar

Dyneema/Spectra

Armure intégrale

Matériaux du futur La soie d’araignée Les nanotechnologies

Conclusion

20

21

La soie d’araignéeUn matériau ancien

Grecs : Fermeture des plaies

Aborigènes australiens : Ligne de pêche

Asie : Fabrication d’armures

Tourné vers l’avenir Utilisation médicale

Matériel sportif

Gilets pare balles

22

La soie d’araignéeCaractéristiques

Microfibre naturelle

Plus mince qu’un cheveu

Densité 6 fois plus faible que l’acier

3 fois plus résistant que le kevlar

Légère

Souple

Résistant à l’eau

23

La soie d’araignéeProduction

Années 60 : La Nephila claripes

Domestication impossible Territoriale Cannibale

Plantes OGM Production peu performante

1996 : Production de soie dans des chèvres Biosteel (Nexia)

24

La soie d’araignéeBiosteel

Introduction du gène dans des embryons

Activation au moment de la lactation

Récupération de la protéine

Filage Passage dans des trous microscopiques sous pression Formation des fibres Traction du fil

25

La soie d’araignéeBiosteel

Infrastructure moins lourde et moins coûteuse

Baisse importante du poids d’un gilet pare balle

Résistance aux grandes chaleurs?

Capacités antibalistiques méconnues

Ne peut remplacer les céramiques

26

Les nanotechnologiesUne technologie déjà présente

Raquettes de tennis

Produits cosmétiques

Pièces de voiture

Filtres

Gilets pare balle

27

Les nanotechnologiesGilets pare balle

Nanotubes de carbone

Nanoparticules sphériques de silice

Amélioration de la résistance (+220% pour le Nylon 6)

Hausse de la flexibilité

Résistance aux armes blanches

28

Les nanotechnologiesL’armure liquide

Tissu en kevlar

Polyéthylène glycol + Nanobilles de silices

Nanostructure actives

Fluide au repos

Rigide sous un choc Réorganisation en faisceaux

Idéale pour les membres du porteur

29

Les nanotechnologiesL’armure liquide

Poids accru de 20%

Production prévue pour la fin d’année

Protection pour motard

Domaine sportif (genouillère, coudière…)

Utilisation médicale

Pneumatiques

Sommaire

Le kevlar

Dyneema/Spectra

Armure intégrale

Matériaux du futur

Conclusion

30