Créez une glace avec des petits morceaux de papier !

Réalisation de l’expérience

Pour fabriquer ta « glace au journal », tu as besoin d'une coupe ou d'un récipient rectangulaire, par exemple un plat à gratin. Mélanges-y de l'eau avec les morceaux de papier journal, comme le montre la vidéo. Si tu veux comparer, prends un autre récipient dans lequel tu fais congeler de l'eau sans rien y ajouter et un troisième dans lequel tu mélanges de l'eau à de la sciure de bois. Fais bien congeler l'eau, ce qui peut durer jusqu'à 12 heures en fonction de ton bac congélation. Tu peux ensuite soumettre ta glace au test de dureté. Essaye de casser les plaques de glace à la main, jette-les dehors sur le sol ou tape dessus avec un marteau. Tu verras que la « glace au journal » est extrêmement solide et que la « glace à la sciure de bois » est nettement plus résistante que la glace normale !

Explications

La « glace au journal » est une sorte de matériau composite, c'est-à-dire un matériau constitué de deux composants différents. Les propriétés des deux composants se complètent. L'eau congelée résiste à la pression, autrement dit à la compression, mais elle casse de fait rapidement lorsqu'on tire dessus ou qu'on la plie. En revanche, les petits morceaux de papier journal peuvent se compresser facilement tout en étant extrêmement résistants aux déchirures. Dans la « glace au journal », l'eau congelée colle les petits morceaux de papier journal et les deux propriétés importantes pour la stabilité, à savoir la résistance à la pression et aux déchirures, sont combinées pour donner un mélange solide de petits morceaux de journal et de glace.

Les matériaux composites sont très importants de nos jours. On combine ainsi par exemple des barres d'acier à du béton pour obtenir du béton armé. Le béton comme la glace résiste à la pression et les barres d'acier permettent au béton armé de supporter d'importantes contraintes de traction. Des matériaux composites avec une base en fibres de carbone dans lesquels des fibres de carbone extrêmement résistantes aux déchirures sont collées les unes aux autres constituent un autre matériau composite. Il permet par exemple de fabriquer des cockpits pour les voitures de formule 1, des cadres de vélo légers mais solides ou des pièces pour les avions.

Mis à part pour les igloos, la glace sert rarement de matériau de construction. Néanmoins, pendant la Seconde Guerre mondiale, un inventeur britannique génial a eu l'idée de construire d'immenses îles flottantes en glace à la sciure de bois. Elles devaient servir de porte-avions. Ce plan a été sérieusement suivi par les alliés et n'a été abandonné que lorsqu'il est devenu évident que l'Allemagne allait perdre la guerre.

Astuces

Tu peux également tenter l'expérience avec d'autres matériaux que des petits morceaux de papier journal ou de la sciure de bois, p. ex. avec de la paille, du foin, des chutes de tissu ou tout ce qui te passe par la tête !

Auteur: Ingo Knopf/scienceRELATIONS
Video: Ingo Knopf