Genèse de la forme par les champs magnétiques // Croce_Odin_Reymond_Roudeix

Genèse de la forme par les champs magnétiques

SOMMAIRE
I/ PRESENTATION DU PROCESSUS
REFERENCES ARCHITECTURALES

II/ JOURNAL DE RECHERCHE
    HYPOTHESES
    EXPERIMENTATIONS
   CONCLUSION

III/ TRANSPOSITION DANS UN PROJET ARCHITECTURAL

PRÉSENTATION DU PROCESSUS

La limaille est une poudre formée par l’usure d’un métal. Elle sert notamment à mettre en évidence un champ magnétique, et cela grâce aux aimants.
Les aimants sont des corps qui ont la propriété d’attirer les métaux ferreux, ils existent naturellement dans la nature.
Chaque aimant comprend un pôle Nord et un pôle Sud, situés respectivement à chaque extrémité de celui-ci.
Nous avons choisi de mettre en évidence le champ magnétique de la limaille de fer par l’intervention d’agents magnétiques, ce qui passera par la mis en place de différentes expériences faisant varier les différents facteurs tels que le nombre d’aimants, la quantité de limaille de fer, la forme du récipient

Matériaux :
Limaille de fer (quantité différente)
Paroi transparente
Boite transparente
Un ou plusieurs aimants

Références

_Projet Babiy Memories, 2010
Proposition du mémorial de l’holocauste de Kiev par l’agence australienne Kokkugia.
Ce projet propose une masse compact qui semble être dévorée en son centre par une coulée de bronze.
Les motifs tridimensionnels complexes qui le composent ne sont pas aléatoires, tout comme les tracés du paysage ; ils sont le fruit de procédures d’auto-organisation.
Pour les générer, les architectes ont simulé une multitude d’interactions numériques.

_Projet Dustyrelief, 2002
Proposition : Musée d’Art Contemporain de Bangkok par l’agence R&Sie(n) . Bureaux de création : François Roche, Stephanie Lavaux, Jean Navarro, Pascal Bertholio
L’agence définit son projet comme “schizoïde”, partagé entre “une émergence fantomatique support d’un “élevage de poussière” par attraction électrostatique” et “ une climatologie “blanche” comme support relationnel codifié et aseptisé de la scène artistique.”

_Trains à sustentation magnétique

Un train à sustentation magnétique est un train qui utilise les forces magnétiques pour assurer sa sustentation (lévitation) et pour avancer. Au contraire des trains classiques, il n'est pas en contact avec des rails, ce qui permet de minimiser les frottements, et d'atteindre des vitesses bien plus élevées (des systèmes pourraient atteindre des vitesses de l'ordre de 650 km/h).
Parmi les trains utilisant la transformation de l'électricité en énergie magnétique, deux types se distinguent : L'EDS (ElectroDynamic Suspension: Suspension électrodynamique) et l'EMS (ElectroMagnetic Suspension : Suspension électromagnétique).
Aucun moteur n'est présent à bord de ce type de train puisque la simple énergie magnétique qui permet la propulsion, la même qui est utilisée pour la lévitation, est produite par interactions entre la voie et le train.

Le principe de la lévitation magnétique est de chercher à compenser le poids du mobile par une force créée par des aimants. Cette compensation de la gravité permet la lévitation – élévation et maintient d’un objet au-dessus du sol sans l’intervention d’un quelconque appui.

On retrouve deux concepts :
- la sustentation électromagnétique – attraction magnétique de solénoïdes (Transrapid)
- la sustentation électrodynamique – répulsion par supraconductivité (Maglev)

_ Sustentation électromagnétique EML : le train est équipé de bobines dans lesquelles on induit du courant, contrôlé depuis le poste de conduite. La force de lévitation peut donc être contrôlée. Mais la répulsion magnétique est un phénomène assez peu stable qui demande d’être contrôlé. C’est pour cette raison que des électroaimants sont aussi disposés sur les côtés de rails de guidage. De cette façon, le train est forcé de rester au centre de son rail. Le Transapid (Allemagne) reprenait ce principe, mais le projet a été abandonné.

_Sustentation électrodynamique EDL : la lévitation est basée sur les forces de répulsion générées par les courants induits (dits courants de Foucault) qui n’apparaissent que lors d’un déplacement relatif des corps en présence. On propulser le train afin qu’il puisse léviter magnétiquement.
Le Maglev lévite grâce à des aimants fixés aux véhicules et à des bobines supraconductrices installées dans les rails. (bobines sont refroidies afin de conserver leur supraconductivité.

Le rail est constitué d’un bloc de béton d’une hauteur variable suivant l’environnement, surmonté d’un rail métallique en T (système Transrapid allemand) ou d’un encadrement métallique sous forme de U (système Maglev japonais). Le rail est recouvert d’un ensemble d’électroaimants fixes.

Avantages : Vitesse de pointe élévées, meilleures accélérations, risque presque nul de déraillement
Inconvénients : Prix de construction importante, impact du magnétisme sur les riverains, incompatibilité avec les réseaux traditionnels

JOURNAL DE RECHERCHES

Nous avons effectué différentes expérimentations afin de créer une architecture dynamique.
Les explorations ont été menées en trois temps :

    1. Les hypothèses formelles abstraites, n’incluant aucune considération architecturale et ne visant qu’à explorer les possibilités formelles qu’offrent la limaille et les aimants

    2. la réalisation de maquettes visant à cristalliser ces expériences dans un mécanisme dynamique

    3. L’intégration du mécanisme obtenu dans un site existant, en tant qu’expérience architecturale

Expérimentations

Expérience 1

Un premier test simple du phénomène afin d’en visualiser les réactions les plus basiques.

- Une paroi
- un aimant
- limaille de fer

Expérience 2

Mise en perspective de la limaille de fer, qui évolue maintenant dans les trois dimensions.

- Deux parois
- Deux aimants
- limaille de fer

Expérience 3

En inversant l’un des aimants, la limaille tend à être repoussée par celui-ci, jusqu’à ce qu’elle change de côté pour s’y coller.

- Deux parois
- Deux aimants, dont un inversé
- limaille de fer

Expérience 4

L’espace circulaire clos permet un mouvement plus libre et continu de la limaille de fer, la démultiplication des aimants amène une richesse formelle supplémentaire.

- Boîte circulaire
- Deux aimants ou plus
- limaille de fer