Publié le 2024-02-29 10:22:00. Des chercheurs de l’Université de New York ont exploré une nouvelle approche de la transmission de mouvement, s’inspirant des fluides pour concevoir des systèmes fonctionnant sans les contraintes mécaniques des engrenages traditionnels. Leur travail pourrait ouvrir la voie à des appareils plus robustes et moins sujets aux pannes.
Les engrenages, qu’ils soient fabriqués en bois, en métal ou en plastique, reposent sur un principe simple mais limitant : des dents rigides qui doivent s’emboîter parfaitement pour transmettre le mouvement. Cette conception les rend vulnérables à la rupture et exige une précision de fabrication élevée.
Face à ces inconvénients, une équipe dirigée par Zhang, en collaboration avec Leif Ristroph, professeur agrégé de mathématiques à l’École de mathématiques, d’informatique et de science des données du Courant Institute, et Jesse Etan Smith, doctorant à NYU, s’est interrogée sur la possibilité de créer des systèmes de transmission de mouvement sans contact physique direct.
Les chercheurs se sont inspirés du fonctionnement des turbines, qui utilisent l’air et l’eau en mouvement pour générer de l’énergie. Ils ont émis l’hypothèse que les fluides pourraient également servir de “dents” d’engrenage si leurs flux étaient précisément contrôlés.
Pour tester cette idée, ils ont immergé des cylindres, appelés rotors, dans une solution de glycérol et d’eau, dont la viscosité et la densité pouvaient être ajustées. Un cylindre était mis en rotation activement, tandis que l’autre restait passif. L’objectif était de déterminer si le mouvement du premier cylindre pouvait générer des flux de fluide capables de faire tourner le second.
Pour visualiser ces flux et comprendre comment ils interagissaient, les chercheurs ont ajouté de minuscules bulles au liquide. Cela leur a permis de suivre le mouvement des fluides et d’observer leur rôle dans la transmission du mouvement, simulant ainsi le fonctionnement d’un engrenage. Les expériences ont été menées avec différentes distances entre les cylindres et à différentes vitesses de rotation.
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