Les objets les plus simples sont les plus facile à faire et à utiliser, mais ils sont par nature également souvent limités. Un stylo, par exemple, utilise la gravité pour faire couler de l'encre sur du papier. Une conséquence, en plus d’empêcher ce stylo de fonctionner à l’envers, est que le stylo ne fonctionne plus dans les situations d’apesanteur. Typiquement, ceci pose un problème pour la Nasa quand il s’agit d’écrire à bord d’une station spatiale..
Pour résoudre ce problème, il a fallu faire appel à un peu de science et l'appliquer dans des stylos spéciaux : le space-pen était né.
Ces stylos ne comptent alors plus sur la gravité, mais sur un système de cartouches pressurisées pour toujours pousser l'encre vers la pointe. Mais vous vous doutez bien que ce n'est pas tout.
Quand on met une cartouche sous pression, l'encre sort tout de suite, ce qui n'est pas acceptable : l'encre ne doit pas fuir constamment, mais seulement quand on écrit.
Le space-pen fonctionne pourtant très bien et ne fuit pas. De nouveau, la science a apporté une solution : ces stylos utilisent une encre dite thixotrope.
Un fluide thixotrope est un certain type de fluide non-newtonien. Un fluide non-newtonien, connu du grand public comme un liquide sur lequel on peut marcher, voit sa viscosité se modifier lorsqu'il il soumis à une contrainte mécanique (pression, déformation).
En réalité, les fluides non-newtonien représentent plusieurs types de phénomènes. Quand le liquide devient dur au point de pouvoir marcher dessus, on dit que c’est un fluide rhéo-épaississant. À l’inverse, l’encre de notre stylo qui devient de plus en plus fluide sous l'effet d'une action mécanique est appelé fluide thixotrope.
Le space-pen utilise donc une pointe à bille et une encre thixotrope.
Au repos, quand la bille est immobile et l'encre est très épaisse, la pression interne de la cartouche ne suffit pas à faire sortir l'encre du stylo. Quand on se met à écrire, la bille de la pointe frotte contre le papier et tourne. L'encre dans la cartouche directement en contact avec la bille est remuée, elle se liquéfie par thixotropie, et peut donc sortir de la cartouche sur la bille.
En utilisant une encre thixotrope, donc dont la viscosité diminue sous l'effet d'une contrainte mécanique, on arrive à fluidifier l'encre au moment voulu et à la conserver pratiquement solide (donc ne coulant pas) le reste du temps.
Le space pen est à nouveau un de ces gadgets bien plus techniques qu’il n’y paraît au premier abord.
Liens :
- Fisher Space Pen, le fabriquant des space-pen, fournisseur de la Nasa (n’expédie pas en France) ;
- Stylo Present, un revendeur, qui les expédie en France ;
- Sur Amazon, le même, disponible sur Amazon (plusieurs modèles sont disponibles)
- Page Wikipédia, qui retrace l’histoire de ce stylo.
- Sur le site de la Nasa
