Liquides Non Newtoniens Samuel Idri Thibault Serin Matar Lo.

Morphogenèse

Réaction des Liquides Non Newtoniens à des Fréquences Sonores

Samuel Idri Thibault Serin Matar Lo

A Processus : 

Nom du processus : Réaction des liquides non newtoniens aux contraintes phusiques

Nature : Physique
Paramètres : Fréquence du son, Densité de la solution
Niveau de contrôle sur la forme : En partie aléatoire
Echelle : Macroscopique

B Espaces générés :
Diversité des espaces créés : Grande
Qualités spatiales : Adaptable à la topologie, au site ; Organique ; Sans Échelle

Univers sémantique : XXIe Siecle, Architecture Paramétrique, Blob-Architecture

C Transposition dans un projet architectural : 

Facilité d'insertion dans un site : Grande 

Types de programmes possibles : La Blob-Architecture peut s'adapter aussi bien en mobilier urbain qu'en bâtiment entier de musée ou en pavillon d'exposition.

Constructibilité : Complexe

Dans cet article nous allons nous intéresser aux réactions des liquides non newtoniens soumis à des contraintes physiques, ici des fréquences sonores basses (de 20Hz à 350Hz).

Les Liquides non newtoniens possèdent la particularité de s’agglomérer et se densifier quand ils sont soumis à des contraintes physiques (A l'image des sables mouvants). 

A l'origine l'objectif était d'imiter la forme variante des nuées d'oiseaux en vol. Ces formes d'apparence aléatoire sont en fait ordonnées par la hiérarchie du groupe d'oiseaux et l'instinct collectif de ces animaux.  

Nous avons donc choisit pour reproduire ce processus de soumettre un liquide non newtonien à des fréquences sonores. En effet l'aspect variant de la forme nous intéressait autant que ces particularités physiques.

Pour ce faire nous avons suivit un procédé  rapide et peu coûteux de fabrication d'un liquide non newtonien : Mélanger de la Maïzena avec de l'eau, nous avons ajouté du colorant alimentaire pour obtenir une lecture graphique plus facile.

  Étape1 : Essais de densité

La recette indiqué sur internet ne nous précisant pas les quantités à respecter nous avons tout d'abord choisit d'introduire le soluté (Maïzena) et le solvant (eau) en quantité égale. 

Nous avions donc une solution comportant 50g de Maïzena et 50g/50ml d'eau. 

Nous avons soumis le mélange à des fréquences sonores quelconques, le but était là de déterminer si le mélange réagissait selon nos souhaits et nous donnait des résultats concluant:

Les formes observés durant cette expérience n'étaient pas assez variantes, manquaient d'amplitude et de fluidité. La forme était trop aggloméré. Nous avons donc décidé de fabriquer un autre mélange d'une densité plus faible pour voir si les formes obtenues serait plus lisible pour nos observations et pour la suite des expériences que nous voulions mener. Nous avions donc une seconde solution comportant cette fois-ci 40g de Maïzena et 60g/60ml d'eau. 

Les résultats obtenus lors de ce nouvelle essai nous convenaient d'avantage, nous avons donc décidé de passer à la seconde étape de notre expérimentation.

  Étape2 : Essais de fréquences

Après avoir déterminé la densité la plus appropriée pour obtenir le type de forme que nous voulions observer et exploiter nous avons décider de nous intéresser à la relation entre les formes prises par le liquide et les fréquences auxquelles il était soumis. Nous avons donc soumis notre liquide à des fréquences pures (Mono-fréquences) afin d’observer si un schéma de forme se dégageait selon la hauteur des fréquences que nous utilisions. Pour ce faire nous avons utilisé l'oscilloscope virtuel contenu dans le logiciel gratuit AudaCity.

Le changement de hauteur n'a eu que peut d'effet sur les variations de formes obtenue lors de ces expériences. Il nous a quand même semblé pouvoir dégager un léger schéma de forme : A basse fréquences les formes obtenues sont des masses variables tentaculaires tandis qu'à fréquences plus hautes les formes apparaissent comme des masses plates dans lesquelles des bulles se forme et explose en déformant le blob.

Nous avons de nouveaux fluidifié le mélange en y ajoutant  de l'eau de façon quelconque pour voir si ces nouveaux essais entérinaient ou contredisaient nos observations :

 

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Ces nouvelles expériences ne nous ont pas permis de formuler plus d'hypothèse, elles ont néanmoins confirmées les deux schémas de formes déjà observés.

Etape 3 : Modeliser

L'enjeu était maintenant de pouvoir figer ce processus afin de le modéliser. En effet le but étant de le considérer comme un objet participant à une architecture, nous devions trouver un moyen de le reproduire de façon formelle et statique. Nous avons pour cela choisit de travailler le plexiglas en utilisant le  thermoformage pour obtenir nos formes de blob entre liquide et solide. 

Nous avons donc soumis des plaques de plexiglas à la chaleur d'un chalumeau et d'un décapeur thermique pour observer les déformation naturelles ou contraintes du matériau :

 

Cette Expérience de reproduction de forme nous a fournit un catalogue de formes variées et diverses s'apparentant à des dômes, des couvertures, des toits et des couloirs. 

Nous avons choisis de les imaginer à l’échelle du mobilier urbain comme pour des arrêts de bus ou de tramway.