L’oobleck est un nom commun pour un fluide non newtonien comprenant de l’amidon de maïs et de l’eau. Nommé d’après une substance décrite avec humour dans l’histoire classique pour enfants du Dr Seuss, Bartholomew et l’Ooblek, la concoction d’amidon de maïs et d’eau est fréquemment utilisée dans les cours de sciences pour enfants comme moyen amusant d’apprendre la mécanique des fluides. Vous avez peut-être vous-même de bons souvenirs d’avoir joué avec de l’oobleck dans votre jeunesse. L’oobleck se comporte comme un fluide lorsqu’on le touche doucement, mais devient dur comme un solide lorsqu’il est frappé à grande vitesse. Par exemple, une personne peut courir à travers une piscine d’oobleck sans se mouiller les pieds. Cependant, si une personne restait immobile sur l’oobleck, elle coulerait lentement.
Parce que l’oobleck est un jouet d’enfant et en raison de sa recette simple (amidon de maïs et eau), on peut être surpris d’apprendre que des inventeurs ont tenté de breveter des utilisations industrielles sérieuses de ce matériau. À titre d’exemple, une demande de brevet actuelle, US 2015/0016885 (aujourd’hui abandonnée), porte sur un système de remplissage des nids de poule avec des sacs de fluides non newtoniens, tels que l’oobleck. La demande de brevet note que la réparation permanente des nids de poule doit souvent être retardée pour des raisons économiques et saisonnières. Ainsi, la demande propose un système permettant de réparer temporairement les nids de poule en les remplissant de sacs d’oobleck (ou d’autres fluides non newtoniens). Lorsque le sac est placé dans le nid de poule, l’oobleck a le temps d’agir comme un fluide et de remplir le trou. Cependant, lorsqu’une voiture ou un camion roule dessus, l’oobleck agit comme un solide, évitant ainsi d’endommager le véhicule. L’oobleck s’enlève facilement si nécessaire et est sans danger pour l’environnement. La demande suggère un mélange de deux tasses d’eau pour une livre d’amidon de maïs, mais note que d’autres concentrations conviennent « comme l’appréciera une personne de compétence ordinaire dans l’art ».
Une invention utilisant l’oobleck pour laquelle Honda Motor Company a reçu un brevet en 2011 est le brevet américain #7,959,201, qui divulgue un amortisseur de vitesse comprenant de l’oobleck. Les amortisseurs à engrenage sont souvent utilisés dans les applications de l’intérieur des automobiles pour contrôler la vitesse de déplacement de composants tels que les couvercles de poche, les plateaux et les boîtes à gants. Les amortisseurs utilisent un fluide pour ralentir la vitesse à laquelle un engrenage particulier peut se déplacer. Le brevet traite d’une situation dans laquelle une voiture est impliquée dans un accident avec une force g élevée, où les composants de l’engrenage peuvent s’ouvrir en raison des forces présentes pendant l’accident. L’utilisation d’un fluide tel que l’oobleck garantit que les dispositifs s’ouvrent correctement lorsqu’ils sont utilisés normalement, mais qu’ils résistent à l’ouverture lorsqu’une grande force est exercée. Après tout, il est déjà assez difficile d’avoir un accident ; la dernière chose dont vous avez besoin est que votre cendrier ou votre boîte à gants s’ouvre et se répande partout. Et cette invention utilise-t-elle vraiment l’oobleck ? Oui, la revendication 8 du brevet indique « L’amortisseur d’engrenage de la revendication 1, dans lequel le fluide d’amortisseur comprend : de l’amidon de maïs ; et, de l’eau. »
L’oobleck a même des applications militaires. En 2013, Lockheed Martin a reçu le brevet américain 8,448,559 pour une « coque de véhicule comprenant un appareil pour inhiber les effets d’une explosion ». Notant que « les théâtres de combat modernes nécessitent de nouvelles doctrines opérationnelles pour contrer les menaces asymétriques et imprévisibles », Lockheed a développé une technologie de coque de véhicule comprenant un fluide non-newtonien qui est léger, peu coûteux et peut être adapté aux véhicules existants, leur fournissant des moyens d’inhiber les effets des explosions explosives. La revendication 21 du brevet stipule : « La coque de véhicule de la revendication 5, dans laquelle le fluide d’épaississement par cisaillement comprend : une dispersion d’amidon de maïs dans l’eau, une dispersion d’une argile dans l’eau, une dispersion de dioxyde de titane dans l’eau, et une dispersion de silice dans l’eau. »
Cependant, à mon avis, la meilleure invention utilisant un fluide non-newtonien pourrait être le brevet US #7,942,603, pour un « dispositif de contrôle du trafic sensible à la vitesse ». Cette invention est un dos d’âne constitué d’un corps de coque contenant un fluide non newtonien. Lorsqu’une voiture roule à la bonne vitesse, le dos d’âne s’écrase et permet à la voiture de passer sans obstruction. En revanche, lorsqu’une voiture roule trop vite, le fluide non newtonien agit comme un solide et entrave le mouvement de la voiture. Bien que le brevet ne décrive pas l’oobleck en tant que tel comme le fluide. Il suggère plutôt un mélange de silice et de polyéthylène glycol, et c’est certainement une utilisation suffisamment intelligente d’un fluide non newtonien pour mériter d’être mentionnée.
Maintenant, la question suivante : Qui sera le premier à breveter une utilisation industrielle du flubber ?