HYDRAULIQUE
Des particules magnétiques améliorent les conduites
Un revêtement magnétique permet aux liquides de mieux s’écouler dans les conduites. Cela économise beaucoup d’énergie.
Grâce à l'optimisation des ferrofluides et de la puissance des aimants, les liquides filent à toute allure dans les conduites. | Image: Laura Maria Stancanelli; Eleonora Secchi; Markus Holzne
Les conduites sont partout. Sans elles, nous n’aurions ni eau courante, ni essence, ni perfusions salvatrices. Mais pomper du liquide dans un tuyau produit des frottements et des turbulences. «Le résultat est une perte d’énergie », indique Laura Stancanelli de l’Université technique de Delft. Avec des scientifiques du WSL et de l’ETH Zurich, elle a développé une nouvelle méthode pour réduire les pertes et accroître l’efficacité. Pour y parvenir, ils ont enduit les parois internes d’une conduite d’eau de 2 centimètres d’épaisseur d’une fine couche de ferrofluide – un liquide contenant des particules magnétiques. Des aimants placés à l’extérieur ou directement dans la conduite fixent le fluide, qui reste alors en place.
«Les matériaux ne coûtent pas cher et l’application peut donc facilement être réalisée à plus large échelle, note Laura Stancanelli. La difficulté est d’obtenir une surface régulière.» L’équipe teste différents ferrofluides et des aimants de puissances variées, optimisés selon la vitesse d’écoulement et la viscosité des liquides à transporter. Elle a ainsi réussi à réduire les pertes dues au frottement jusqu’à 90%. «Ce résultat nous a nous-mêmes surpris, raconte la chercheuse. Une réduction de 40% aurait déjà été un succès.»
La technique a de nombreux avantages: elle fonctionne à des vitesses d’écoulement basses ou élevées. «Le ferrofluide suit pratiquement le mouvement», dit-elle. Comme le liquide n’entre jamais en contact avec la conduite, le frottement est presque nul. Et la chercheuse imagine diverses applications possibles: les conduites pourraient être traitées pour économiser de l’énergie. La méthode pourrait aussi servir en médecine humaine. «La plupart des techniques de réduction des pertes ne sont pas utilisables dans le corps humain», dit-elle. Les ferrofluides permettraient de changer cela, selon elle, et d’éviter, par exemple, que de petites particules de sang ne s’abîment sur les parois de stents prothétiques ou que des bactéries n’adhèrent aux cathéters.
