Le Tricot, ce métamatériau qui bouleverse la physique et l’industrie.
Le tricot, bien plus qu’une simple laine enchevêtrée, se révèle être un métamatériau avec des propriétés physiques stupéfiantes qui captivent les scientifiques. Au CNRS/ENS Lyon, des recherches poussées sont menées pour explorer le potentiel incroyable de ce matériau quotidien. Dirigées par Audrey Steinberger, chercheuse au CNRS, ces études pourraient bien révolutionner notre approche de ce produit du quotidien qui cache beaucoup plus de complexité qu’il n’y parait !
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Le tricot : un matériau du quotidien aux propriétés physiques exceptionnelles
Le tricot (ou chandail) n’est pas uniquement doux et confortable ; il possède des caractéristiques qui le classent parmi les métamatériaux les plus prometteurs. Sa capacité à combiner légèreté, résistance et flexibilité est rare et précieuse, surtout dans des applications nécessitant de la déformabilité sans compromis sur la robustesse.
Une complexité insoupçonnée dans les fibres entrelacées
L’idée peut sembler anodine : un tricot n’est finalement rien de plus qu’un long fil roulé, courbé, noué en mailles. Pourtant, il ne s’agit pas simplement d’un banal assemblage de fibres. La structure complexe des textiles tricotés leur confère une élasticité, une robustesse et une déformabilité tout à fait inhabituelles. Si vous prenez un échantillon de ce tissu, que vous le tordez, l’étirez, le compressez, vous ne verrez pas le fil se rompre facilement, ni le système perdre totalement sa forme. En réalité, ce sont les boucles mêmes qui se modulent, s’allongent et se contractent, plutôt que le fil qui se déforme au niveau moléculaire. Cette particularité intrigue les chercheurs, car elle fait du tricot une véritable plateforme expérimentale. Une maille typique, mesurant quelques millimètres, peut être étudiée comme une unité structurale, au même titre que les briques d’un matériau high-tech. L’échelle est suffisamment accessible pour permettre des investigations poussées en laboratoire. Grâce à des instruments de traction calibrés au millimètre près, on peut étirer dans un sens, comprimer dans l’autre, mesurer la force exercée, comparer différentes géométries, et ainsi obtenir un panorama très complet des comportements mécaniques.
Le Jersey : Une étude de Cas
Le travail récent sur le tricot en Jersey, mené par Audrey Steinberger et ses collègues, démontre les propriétés uniques de ce type de maille. Leur étude, combinant modélisation et expérimentation, a permis de mettre en évidence la capacité du Jersey à adopter et conserver différentes formes, une propriété idéale pour des applications nécessitant une adaptabilité extrême. « Si l’on pose un bloc-notes sur un journal et que l’on penche ce dernier, le calepin va d’abord être retenu par sa friction solide, jusqu’à ce que l’angle soit trop grand et que le bloc se mette à glisser, explique Audrey Steinberger. On retrouve cette notion dans les avalanches et les milieux granulaires. Nous avons prouvé que l’on rencontre un concept similaire dans le tricot, qui conserve sa forme en l’absence de forces extérieures. Mais contrairement aux objets élastiques classiques, plusieurs configurations d’équilibre existent pour les tricots. »
Des chaussettes pas si anodines : le confort né de la multiplicité des équilibres
Le phénomène décrit explique aussi pourquoi certaines pièces tricotées, comme des chaussettes de sport, parviennent à épouser la forme de la cheville tout en offrant une aisance remarquable. Ce n’est pas uniquement l’élasticité du matériau, mais bien le fait qu’il existe une infinité de configurations stables. La chaussette se cale dans un état d’équilibre parmi plusieurs, assurant un maintien ferme sur certaines zones et plus relâché sur d’autres. Cette répartition adaptée de la tension interne s’ajuste à la géométrie du pied et de la jambe, procurant confort et efficacité.
Cet article explore les avancées scientifiques autour du tricot, montrant comment ce matériau quotidien est en passe de devenir un acteur clé dans le développement de nouvelles technologies et matériaux. Les recherches menées révèlent un potentiel insoupçonné, ouvrant la voie à des applications innovantes qui pourraient transformer de nombreux secteurs industriels.
Lien vers l’étude : https://doi.org/10.48550/arXiv.2404.07811
