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On trouve pas mal de vidéos où l’on montre un fusil sous l’eau et qui fait feu sous l’eau, par exemple cette vidéo d’un AK-47 en slow-motion sous l’eau.

En dehors des bulles qui rebondissent sur elles-mêmes à cause du phénomène de cavitation et changements brusques de pressions de l’eau qui la transforment en vapeur puis en eau et ceci plusieurs fois de suite, on peut se demander comment un arme à feu fonctionne sous l’eau ?

La réponse est assez simple, mais il faut revenir à la base de la combustion.

Une combustion est une réaction chimique. Elle ne peut avoir lieu que si sont réunies trois choses, présentes sur le triangle du feu :

le triangle du feu
(image)
  • Le combustible, c’est ce qu’on veut brûler : de l’essence, du bois, du papier…
  • Le comburant, c’est l’élément chimique qui va réagir avec le combustible : c’est l’oxygène.
  • La source de chaleur, c’est ce qui va entretenir la combustion.

En général, l’oxygène est fourni par le dioxygène de l’air, et la source de chaleur par la combustion elle-même. Un feu, c’est comme les dominos : une fois qu’on a fait tomber le premier domino, les suivants tombent à cause du premier et ça fait une réaction en chaîne.

Dans un fusil, le combustible, c’est la poudre. La source de chaleur initiale est produite par une petite charge explosive, dont la détonation est provoquée lorsque le percuteur tape sur la munition.

Mais le comburant, l’oxygène ?
Sous l’eau, il n’y a pas d’air donc pas de dioxygène gazeux. Il ne vient pas non plus de l’oxygène dissout dans l’eau (celui qui les poissons « respirent »).

En fait, l’oxygène de la poudre est contenue dans la poudre elle-même. La poudre utilisée de nos jours contient de la nitrocellulose, une molécule riche en atomes d’oxygène (bien plus que l’air, à volume égal) :

molécule de nitrocellulose
La nitrocellulose joue ici le rôle de combustible et de comburant : la molécule est telle qu’une source de chaleur seule suffit pour la brûler, et les produits de la réaction sont des gaz qui vont alors propulser la balle.

Autrefois, avant l’invention de la nitrocellulose, on utilisait un mélange de salpêtre, de souffre et de charbon : ce mélange inventé en Chine il y a 2200 ans porte le nom de « poudre noire ». Ici, c’est le salpêtre qui contient tout l’oxygène nécessaire à la combustion du charbon. La poudre noire est ainsi également capable de brûler sous l’eau.

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Si les imprimantes à jet d’encre fonctionnent en projetant de l’encre liquide au bon endroit sur le papier, les imprimantes laser sont plus complexes.

Il y a bien un laser dans les imprimantes laser, mais ce laser ne vient frapper le papier à aucun moment. En fait, l’imprimante laser utilise le principe physiques de base qu’est l’électricité statique pour ne plaquer une encre en poudre (le toner) qu’à certains endroits du papier. Le tout se passe avec une succession de cylindres en métal qui transmettent le toner du bac à toner jusqu’à la feuille de papier.

Comment ça marche ?


Tout d’abord, l’imprimante commence par charger entièrement le premier rouleau avec des charges électriques. Le laser vient ensuite écrire (en négatif) sur ce rouleau : le rayon laser a pour effet de supprimer les charges négatives du rouleau.
Si on déroule le rouleau, on a alors quelque chose comme ça :

imprimante laser : rouleau chargé électriquement avec empreinte neutre
On charge ensuite le toner (qui n’est que de l’encre en poudre) négativement et on vient l’appliquer à l’aide d’un second rouleau sur le premier rouleau.
À cause des charges négatives sur le toner et le premier rouleau, le toner ne collera que là où il n’est pas repoussé. Le seul endroit sur ce rouleau, c’est là où le laser a frappé le rouleau.

Le premier rouleau devient alors une image miroitée du papier final :

imprimante laser : le toner se colle là où le laser a frappé
Ensuite, du papier est avalé par la machine et est lui-même chargé positivement.
De ce fait, quand le rouleau avec le toner vient imprimer le papier, le toner se colle facilement sur le papier :

imprimante laser : la feuille récupère le toner
Enfin, le papier est chauffé jusqu’à 200°C par un troisième et dernier rouleau afin de faire fondre le toner et le fixer définitivement sur le papier.

Pour les imprimantes laser couleur, c’est la même chose, sauf que le processus est répété indépendamment pour les trois couleurs cyan, magenta et jaune primaire. Cela prend donc plus de temps que les imprimantes laser noir et blanc.
Cela reste cependant bien plus rapide que les imprimantes à jet d’encre : ici, l’imager est dessinée par un rayon laser et non par une tête d’impression qui se déplace mécaniquement sur toute la surface à imprimer.

Le fait que le toner soit fondu sur le papier est également la raison pour laquelle le papier est tout chaud quand il sort de l’imprimante.

Aussi, si l’imprimante laser commence à former des traits et que l’impression n’est plus nette, c’est que l’imprimante et les différents rouleaux commencent à être usés et du toner se pose là où il ne faut pas. Un nettoyage intégral devrait pouvoir résoudre le problème, mais il faudrait pouvoir accéder à des pièces vitales de l’appareil (et il faut bien évidemment le débrancher avant de l’ouvrir…).

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