Lectures 2025

Date: 2026-01-01

Tags: livres

Comme les années précédentes, voici les livres de divertissement technique et scientifique que j’ai lus en 2025, et que je considère intéressants à partager.

Titre	Auteurs	ISBN/ISSN
Six Easy Pieces	R. Feynman	978-0-465-02527-5
Autmotive Handbook	Bosch	978-1-119-91190-6
Lumière et luminescence	B. Valeur	978-2-7011-3603-5
Sciences et Vie - 389, Février 1950	-	-
Sciences et Vie - 391, Avril 1950	-	-
Approche thermomécanique de la tribologie à grande vitesse - Application au freinage	D. Méresse	tel-00629413

Six Easy Pieces

J’avais lu plusieurs livres de Richard Feynman l’an dernier, et je me suis dit que ça serait intéressant de continuer.

Ici, ce n’est plus de la vulgarisation, mais des chapitres extraits cours de sciences physiques destinés à des élèves en première et deuxième année d’études en sciences physiques à Caltech.

À mon avis, il faut quelques bases en sciences pour comprendre les explications, même si les calculs simplifiés et les schémas permettent d’éviter les maths complexes en se limitant aux ordres de grandeurs. Les sujets sont expliqués de façon simple, puis développés en systèmes complexes avec une approche bottom-up.

Asif m’avait aussi conseillé le cours Quantum Physics I du MIT¹, comme complément à ce livre, que je recommande à mon tour.

Automotive Handbook

J’ai souvent feuilleté ce livre que j’avais vu dans plusieurs entreprises où j’ai travaillé, y-compris éloignées de l’automobile, et que beaucoup de gens du domaine considèrent comme une bible de la science et de l’ingéniérie appliquée à l’automobile.

Le livre commence par des définitions, principes et règles physiques et mathématiques, puis continue avec de l’ingéniérie de base : matériaux, usinage, accouplements. Ensuite, il est possible d’expliquer la physique appliquée à un véhicule, puis toute l’ingéniérie embarquée dans une voiture : châssis, transmission, types de moteurs, fluides, dépollution, électrification, électronique embarquée, sécurité, assistances.

C’est un livre destiné à n’importe quelle personne avec des besoins précis ou généraux à propos d’ingéniérie, et qui n’est pas restreint à l’automobile. Le livre est très complet et mérite sa réputation.

Lumière et Luminescence

C’est un livre de vulgarisation scientifique dont le contenu est, à mon avis, intéressant et présenté de façon intéressante.

Une caractéristique inhabituelle est que le sujet soit présentée de plusieurs façons différentes pour attirer le lecteur en fonction de ses intérêts. Par exemple, la lumière y est abordée par l’optique avec les approches des particules et des rayonnements, mais aussi par la chimie, la biologie, et aussi l’histoire des découvertes/inventions et les langues.

Les explications sont assez claires avec des schémas en plus du texte et ressemblent beaucoup à celles présentes dans les livres de sciences physique des années 2000. Le fait que l’auteur soit à la fois chercheur et impliqué dans l’enseignement n’est probablement pas un hasard.

À mon avis, les explications sont abordables avec un niveau de lycée, vu que tout est expliqué de façon qualitative. Et si le lecteur a quelques bases en sciences, il est possible de comprendre quelques explications quantitatives dans des parties encadrées.

Sciences et Vie

J’ai trouvé des magazines Sciences et Vie datant de 1950.

C’est un magazine encore publié, et réputé pour vulgariser la science et la technologie, avec des sujets souvent futuristes.

C’est l’occasion de voir comment certaines technologies futuristes des années 50 ont vieilli. Beaucoup d’articles n’ont pas eu les applications présentées, par exemple, l’énergie nucléaire nécessite des contraintes de sécurité, et les éoliennes actuelles ont des caractéristiques mécaniques et électriques totalement différentes des suppositions de l’époque.

D’autres articles présentent des technologies expérimentales qui se sont développées de la même façon qu’elles ont été présentées dans les articles, plusieurs décennies après, comme les réacteurs d’avions (post-combustion, injection d’eau/MW50, “high-bypass”).

Il reste des articles que j’ai trouvés remarquables :

De Havillant Comet

Un article décrit l’avion De Havilland Comet, qui était le premier avion de passagers moderne, avec des moteurs à réaction et une cabine pressurisée, sans différence majeure avec les avions actuels. Une des caractéristiques remarquables mentionnées dans l’article est la présence de grands hublots.

Or plusieurs années après la publication du magazine, cet avion a causé des dizaines d’accidents mortels dus à sa structure fragile² :

• Les larges hublots concentrent les efforts dans certaines zones de la structure
• L’alumimium utilisé pour la structure est sensible à la fatigue
• La cabine de l’avion étant pressurisée, une fissure peut déclencher une décompression explosive et détruire l’avion en vol

Photographie

L’article y présente plusieurs améliorations techniques concernant la photographie :

• Photographie sous-marine : éclairage artificiel, papier/film/filtres corrigeant l’absorption du spectre lumineux par l’eau, mise-au-point affectée par l’indice de réfraction de l’eau, appareils photo résistants à la pression
• Lampes flash :
  • Lampes à décharge ou éclateurs à air
  • Plusieurs lampes synchronisées
  • Impulsion la plus puissante possible pour des expositions courtes (30MW pendant 1us, soit 30J)
  • Possibilité de photographier une balle de pistolet à 300m/s
• Fluographie : ajout d’une poudre fluorescente à un objet éclairée uniquement par de la lumière UV, pour en photographier son relief, et potentiellement le superposer à une photo en couleur
• Photographie monochrome : permet d’utiliser du papier et du film plus simple, sans distortion, et d’utiliser un éclairage puissant et efficace sans être dérangé par leur mauvais rendu de couleurs
• Améliorations de la partie optique des appareils photo :
  • Verres à l’épaisseur et au stigmatisme contrôlés par interférences
  • Précision de mesure de l’ordre de 1um, précision d’assemblage de l’ordre de 10um
  • Ajout d’un télémètre à mire pour ajuster la mise-au-point, l’ancêtre de l’autofocus

Les systèmes actuels à capteurs numériques sont différents, mais partagent des contraintes : lentilles précises, surface photosensible, compromis éclairage/durée-d’exposition/sensibilité, zoom, mise-au-point précise. Il est aussi intéressant de voir que des systèmes similaires servent à la lithographie de circuits intégrés.

Approche thermomécanique de la tribologie à grande vitesse - Application au freinage

Je me suis longtemps posé des questions sur le rodage des freins à disques de vélo et de voiture.

L’approche qualitative est simple : il faut que le disque et les plaquettes se pré-usent pour que chaque objet prenne la forme de l’autre, pour que toute la surface de la plaquette soit en friction sur le disque. Mais on entend aussi parler de procédures de rodage plus complexes, incluant notamment des cycles thermiques.

Ces procédures de rodage fonctionnent mais manquent d’explications : comment est-ce que ça fonctionne et pourquoi un rodage relativement complexe est-il nécessaire ?

La thèse présente différentes explications :

• Modélisations des différents éléments de freinage
• Approche tribologique :
  • Friction
  • Adhésion
  • Dépôts de matière des plaquettes vers le disque, permettant l’adhésion
• Approche thermique :
  • Rayonnement
  • Transferts thermique dans la matière et sur la surface de contact
  • Points-chauds
• Approche combinée :
  • Coefficient de frottement dépendant de la température, et aussi légèrement de la pression
  • Usure croissante avec la température
  • Validation du comportement de différents matériaux de frictions
  • Caractérisation de matériaux de friction

La thèse permet de comprendre la procédure de rodage :

1. Usure abrasive à vitesse réduite et faible température :
   • Usure de la couche d’oxyde/peinture du disque
   • Usure de la surface des plaquettes à la forme de la surface du disque, pour éviter l’apparition de points-chauds plus tard
2. Usure et adhésion avec des cycles thermiques progressifs, à vitesse plus élevée et sans arrêt complet :
   • Fin progressive de la pré-usure
   • Mise-en-place des plaquettes à chaud
   • Transfert de matériau de friction des plaquettes vers le disque
   • Refroidissement progressif, évitant de déformer le disque et de coller les plaquettes

Elle permet aussi de comprendre ce qu’il ne faut pas faire en utilisation normale :

• Une température trop élevée lorsque le rodage est incomplet glace les plaquettes par l’apparition de points-chauds
• Un rodage partiel empêche le transfert de matériau de friction, et rend les freins peu efficaces
• Une température de fonctionnement trop élevée dégrade le coefficient de friction mais use extrémement vite les matériaux organiques, et peut les dégrader de façon irréversible
• Un refroidissement non-uniforme déforme les matériaux et peut éventuellement les fissurer

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1. Quantum Physics I | Physics | MIT OpenCourseWare Les notes et videos de cours valent le coup d’oeil↩︎

2. De Havilland DH-106 Comet 1 - FAA et en particulier le rapport de test de structure expliquent les contraintes sur la structure et les causes des fissures entraînant la destruction de l’avion↩︎

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Electronics Électronique puissance semiconducteur semiconductors power Hardware CPE INSA Xavier Bourgeois

Xavier