Le premier sous-marin - Des inventions...

Le premier sous-marin de l'histoire

Bien avant que Jules Verne n'écrive son célèbre Vingt mille lieues sous les mers, le Nautilus plongeait déjà sous la surface de l'eau. En effet, vers la fin du XVIIIe siècle, l'inventeur Fulton soumet les plans d'un engin sous-marin au gouvernement français en vue d'obtenir une subvention pour la construction et le développement de l'appareil. Dans un premier temps, cette subvention lui est refusée. Ne se décourageant pas, Fulton construit un petit modèle de son invention et s'adresse directement à Bonaparte, alors consul. Ce dernier fait appel à Volney, Laplace et Monge auxquels il demande un rapport sur le sous-marin de Fulton ; une somme de 10000 francs est finalement allouée à l'inventeur, qui peut enfin poursuivre ses expériences dans de meilleures conditions.

Fulton construit son sous-marin en bois, le recouvre de cuivre, le tout étant cerclé de fer. La longueur de l'appareil, qu'il dénomme Nautilus, était d'environ 7 mètres. Sur le dessus de l'engin se trouvait un petit dôme comportant des hublots lenticulaires. La propulsion se faisait mécaniquement, une manivelle actionnant une sorte de roue à aubes elliptiques placée à l'arrière. Pour la navigation de surface, l'inventeur avait conçu un mât mobile, sur lequel il suffisait de placer une voilure ; le propulseur mécanique pouvait toutefois aussi être utilisé lorsque l'engin faisait surface.

Le Nautilus plonge sous les eaux de la Seine en mai 1801, est capable d'aller à contre-courant, et se maintient sous la surface durant une demi-heure. Fulton est accompagné d'un seul homme et l'habitacle est éclairé à la chandelle. La plongée s'effectuait en comprimant l'air dans la coque, et en faisant pénétrer de l'eau dans la cale à l'aide d'une pompe afin d'actionner la descente. A l'inverse, le refoulement de l'eau permettait la remontée.

Le 3 juin 1801, c'est dans le port de Brest que l'inventeur pratique ses expériences. Il reste alors entre deux eaux durant plus d'une heure, mais le record de temps sera atteint le 7 août suivant : cinq heures passées sous les eaux !

Malgré tous ces succès, Fulton et son invention sont délaissés par la France. Napoléon le considère comme un charlatan, et le gouvernement lui refuse le remboursement du prix de son sous-marin (40000 francs), ainsi que l'obtention d'un brevet à son nom. L'inventeur avait pourtant appuyé - et développé -, l'utilisation militaire de son invention, justifiant ainsi l'intérêt éventuel de la nation (c'est d'ailleurs pour cette raison "guerrière" qu'il désirait obtenir un brevet de l'engin, ce brevet lui permettant éventuellement de négocier sa survie contre ses services, en cas de prise par l'ennemi). Fulton quitte le pays en 1806 pour aller en Angleterre, puis en Amérique. Il poursuit ses expériences dans le port de New York, au frais du gouvernement américain fort intéressé par le développement du vaisseau sous-marin en engin de guerre.

Enfin, pour la petite histoire, l'anglais Johnson avait repris les expériences de Fulton. Il aurait en fait projeté de délivrer Napoléon, alors emprisonné à Sainte-Hélène (1). Mais alors que l'appareil était encore en construction, on apprit la mort de Napoléon. L'un des premiers sous-marins de l'histoire n'a donc pas eu le temps de changer l'histoire... Mais de la propulsion mécanique à manivelle au sous-marin nucléaire, en allant jusqu'à la propulsion magnétohydrodynamique (MHD)... que de chemin parcouru pour cette invention, en un peu plus de deux siècles.

(1) La revue La Nature cite à ce propos un travail de Cl. Evrard qui daterait de 1830, sans plus de précision.

Source : Le Nautilus (le premier bateau sous-marin), par T. Obalski, in La Nature - Revue des sciences et de leurs applications aux arts et à l'industrie - Vingt-neuvième année, 1901, deuxième semestre, p. 193 à 195, Masson et Cie Editeurs, Paris

L'aluminium - Inventions

L'aluminium

L'aluminium, que l'on trouve partout autour de nous, n'a pas toujours été aussi commun. Jusqu'au XIXè siècle, il était même totalement absent du paysage quotidien de l'humain.

C'est en 1827 que le chimiste allemand Wöhler l'isole pour la première fois, en décomposant le chlorure d'aluminium par le potassium (avant lui, quelques tentatives infructueuses avaient déjà été faites par Davy, Berzélius et d'Oersted). Il faudra toutefois attendre 1854 et les travaux de Henri Sainte-Claire Deville pour en connaître vraiment les propriétés et pouvoir l'exploiter industriellement, ce que fit M. Péchiney dès 1856 grâce à la méthode de Deville, à Salindres dans le Gard.

La bauxite était calcinée avec du carbonate de soude, et se transformait en aluminate de soude. On dissolvait ce produit dans l'eau, puis on le convertissait en alumine par un courant d'acide carbonique. En chauffant cette alumine avec du charbon, du chlore et du sel marin, on obtenait du chlorure double d'aluminium et de sodium. Il ne restait plus alors qu'à réduire le sel pour isoler l'aluminium.

Vers 1885, Adolphe Minet révolutionne l'industrie de l'aluminium en inventant un nouveau procédé pour isoler ce métal. Il électrolyse un mélange de sel marin et de cryolithe, fondu à environ 1000°. Héroult et Kiliani utilisent un procédé proche pour produire des alliages ; ils créent des usines à Neuhausen (en mettant à profit une chute du Rhin), à Froges (Isère), et en Angleterre.

Grâce à ces nouvelles méthodes, la production d'aluminium augmente considérablement. Alors qu'en 1887, l'usine de Salindres produisait 2000 kg d'aluminium par an, en 1890, celle de Neuhausen en produisait 1000 par jour, et celle de Froges, 600. La conséquence est alors, aussi, une forte baisse des prix. En 1855, le premier kilogramme d'aluminium fabriqué par Deville valait environ 3000 francs, mais l'année suivante, le même métal valait 375 francs le kilogramme. En 1862, il se vendait 125 francs, et en 1890, plusieurs usines le fournissaient au prix de 90 francs par kilogramme. Au début du XXè siècle, on le trouve à moins de 20 francs le kilogramme.

Dès les premières décennies de sa fabrication, les applications de l'aluminium sont multiples :

- Il sert dans la fabrication des objets de bijouteries et l'ornementation des objets de marqueterie et des meubles de luxe.

- On en fait des instruments de physique, de chirurgie, de sellerie, des instruments de cuisine, etc.

- La poudre d'aluminium remplaçait quelquefois le magnésium dans l'éclairage photographique, à l'aide d'un mélange d'aluminium, de lycopode et de nitrate d'ammoniaque, ou bien d'aluminium, de chlorate de potasse et de sucre.

- On l'a utilisé dans la confection d'embarcations démontables destinées à la navigation sur rivières.

- Dans la couverture des monuments publics.

- M. Charpentier-Page, de Valdoie dans le Territoire de Belfort, en a même fait des cartes de visite.

Aujourd'hui encore, l'aluminium est fortement utilisé et très recherché. On se souvient l'an dernier de la tendance haute des prix, et du grand nombre de personnes qui récupéraient ce métal afin de le revendre aux ferrailleurs. Nous aurons sans doute encore longtemps l'aluminium dans notre entourage, tant ses propriétés sont remarquables : malléabilité, température de fusion peu élevée (660° C), faible densité (2,7), bonne résistance à la rupture, et la dernière - et non des moindres ! -, son caractère inoxydable qui le laisse intact en toutes circonstances.

Voilà donc un métal qui a encore de l'avenir, même si les matières plastiques et les nouveaux matériaux l'ont quelque peu remplacé dans certaines de ses utilisations.

Sources :

- Histoire générale de l'industrie, tome III : Industries du règne minéral, par A. Bleunard, H. Laurens éditeur, Paris, 1894.

- Nouveau Larousse illustré, sous la direction de Claude Augé, Librairie Larousse, Paris, début XXè.

La voiture électrique - Inventions

La voiture électrique

La voiture électrique ? Ce n'est pas d'aujourd'hui !

Voir ci-dessous... C'était en février 1914, dans La Science et la Vie (n° 11). Et encore, ce n'est qu'un exemple... La voiture électrique existait bien avant cette date.

LE PLUS RECENT MODELE DE CHASSIS ELECTRIQUE

A remarquer la simplicité de l'ensemble et l'agencement heureux des accumulateurs

Sans se laisser décourager par la multiplicité des types à bon marché d'automobiles à pétrole, une maison américaine se propose de fabriquer en grand le châssis figuré ci-dessus et de le lancer à New-York, à Londres et à Paris, comme la voiture idéale pour service de ville. La voiture électrique n'est pas encore pratique pour la route.

Rétroviseur - Inventions

Le rétroviseur

La Science et la Vie, dans son numéro 9 de décembre 1913, présentait un système ingénieux "Pour surveiller la route derrière soi" (titre de l'article).

"Chaque fois qu'un chauffeur doit arrêter son automobile ou s'engager dans une voie latérale, il risque d'être abordé par une voiture venant derrière lui, qu'il a négligé d'avertir de sa manoeuvre parce qu'il ne la voyait pas. Les accidents causés par cette difficulté sont évités grâce à l'emploi de l'appareil que représente notre figure : c'est un simple réflecteur constitué par un miroir plan ou concave porté par une monture en laiton : il peut s'adapter sur le pare-brise ou sur une autre partie de la carrosserie et permet au conducteur de surveiller par réflexion la route qu'il vient de parcourir.

Le modèle ordinaire a une longueur totale de 30 centimètres, mais on en fait dont le bras est plus allongé pour les grandes limousines et les voitures de tourisme."

Par "qu'il a négligé d'avertir de sa manoeuvre", faut-il entendre qu'un moyen de "clignotants" existait déjà, ou bien le chauffeur indiquait-il encore, comme ce fut longtemps le cas (et comme ça l'est encore dans le cas des cycles), son changement de direction d'un geste de la main ?

A noter l'emploi du mot "chauffeur", que l'on utilise encore quelque peu de nos jours, surtout dans le cas de la profession "chauffeur-livreur", mais qui a peu à peu été remplacé par le mot "conducteur", plus approprié. "Chauffeur", en effet, indiquait à l'origine la personne chargée de mettre le combustible dans la chaudière des machines à vapeur.

Voilà en tout cas, dans cette note de La Science et la Vie, un bel exemple d'invention qui s'est généralisée au point de devenir obligatoire sur tout véhicule motorisé circulant sur la voie publique. Et, si le bras de laiton a été remplacé par un carcan de plastique, ce "simple réflecteur constitué par un miroir plan ou concave" qui se nommera par la suite "rétroviseur" n'a pas beaucoup évolué de 1913 à nos jours, et est resté quasiment tel quel. A peine l'a t'on amélioré en rajoutant un bras de réglage intérieur, puis un moyen de réglage électrique, avec, pour les plus perfectionnés, le dégivrage incorporé.

Une invention qui n'est pas prête de disparaître de notre quotidien.