Introduction
Nos débutsLes premières semaines de notre TPE furent consacrées principalement à la recherche d'un sujet potentiellement intéressant et qui pouvait à la fois nous plaire et nous inspirer.
Nous avons alors découvert la notion de biomimétisme qui nous a très vite séduit car elle prenait en compte les grands enjeux mondiaux d'aujourd'hui, à savoir, l'innovation technologique, en accord avec le développement durable. "Biomimétisme", sans doute un mot que nous entendions, où du moins lisions pour la première fois et pourtant, un mot qui englobe de vastes domaines dans l’innovation scientifique. Dans un premier temps, le biomimétisme dans la médecine retint notre attention mais nous avons finalement reporté notre choix sur un autre domaine, celui de l'aérodynamique: sujet apparemment plus complet et exploitable à notre niveau et dans lequel la pluridisciplinarité était équitablement répartie. |
La remarque suivante, trouvée sur les différents moteurs de recherches exacerba particulièrement notre curiosité:
Le Shinkansen a diminué sa consommation électrique de -15 % et a obtenu un gain de vitesse de 10 %, tout en limitant la formation des ondes de choc dès lors que son design fut inspiré du martin-pêcheur.
Comment cela est-il possible?
Comment un simple oiseau permettrait-il des résultats bien supérieurs à ceux obtenus suite à des dizaines d'années d'études et de recherches dans les laboratoires d'aérodynamique? Comment un phénomène observable sur un animal de 46g tout au plus a-t-il pu s'appliquer à un train de plus de 850 tonnes? Comment expliquer, de manière scientifique, de telles améliorations de vitesses et de consommation d'énergie? Et est-il possible d'appliquer cette démarche dans d'autres secteurs pour observer des résultats similaires et de ce fait, améliorer la vie sur Terre? Toutes ces questions qui se sont "imposées" à notre esprit furent les éléments déclencheurs et le moteur de notre démarche scientifique qui nous a par la suite permis de répondre à toutes ces questions.
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Ainsi, trouver une problématique qui englobait tout le sujet fut difficile et nous avons finalement opté pour la suivante :
Comment l'aérodynamisme du Martin-pêcheur a-t-il inspiré les innovations technologiques humaines?
Comment l'aérodynamisme du Martin-pêcheur a-t-il inspiré les innovations technologiques humaines?
Japon, Asie de l'Est, Océan Pacifique,
C'est là-bas que naquit l'idée et le prototype du Shinkansen, train dont la forme est inspirée du bec du Martin-pêcheur. Le japon étant un pays particulièrement montagneux, les trains empruntaient de nombreux tunnels. A chaque nouveau tunnel, les trains perdaient beaucoup de vitesse et provoquaient une détonation incroyable en raison de l'air qui se comprimait au passage du train. Usagers et citadins n'étaient donc pas satisfaits. Il fallu donc trouver une solution, et les ingénieurs s'intéressèrent à la capacité du Martin-pêcheur à ne perdre que peu de vitesse et à ne créer qu'une faible onde de choc lorsqu'il passait d'un milieu à l'autre (air-eau) lorsqu'il pêchait : ils se rendirent compte que son aérodynamique était seul responsable de cette prouesse naturelle et s'en sont inspirés pour créer un nouveau design au Shinkansen. |
Le sujet de notre TPE est donc : Le Shinkansen, héritier du Martin-pêcheur