Construire l’Hyperloop d’Elon Musk avec une pile et des aimants
Connaissez-vous l’Hyperloop, le projet de train électromagnétique d’Elon Musk, le flamboyant patron de Tesla Motors et SpaceX? On n’a pas ses milliards mais on va en construire un nous aussi… Avec une pile, des aimants et du fil de cuivre.
Elon Musk est toutes les semaines dans les médias. Le Sud-Africain qui s’est enrichi dans la net-économie en créant Paypal est aujourd’hui devenu un patron-star avec SpaceX, le premier sous-contractant de la Nasa, et Tesla, l’entreprise qui révolutionne l’industrie des batteries et des voitures électriques avec ses modèles haut de gamme. Mais Elon Musk ne veut pas s’arrêter là : il envisage de coloniser Mars et de révolutionner le train à grande vitesse avec l’Hyperloop, son projet de ligne Los Angeles-San Francisco. Un groupe d’étudiants du MIT vient de remporter le concours de design qui veut faire de ce train électrique et magnétique roulant à 1200 km/h, qui revisite la technique centenaire du tube pneumatique, une réalité.
Si la révolution des transports d’Elon Musk fait rêver petits et grands, l’Hyperloop n’est malgré tout pas pour demain. En attendant, si un enfant vous demande « dessine-moi un Hyperloop », vous allez pouvoir faire mieux : lui en construire un pour jouer avec.
Si l’Hyperloop va si vite, c’est que la cabine passager circule dans un tube dont l’air a été raréfié pour offrir moins de résistance. Une turbine à l’avant du véhicule utilise l’air restant pour mettre la cabine en lévitation. Mais le train est surtout propulsé par un champ électromagnétique. Et c’est la force nous allons utiliser pour construire notre mini Hyperloop.
Matériel nécessaire :
– Une pile AAA
– Six super aimants boutons de 10 mm de diamètre
– Une rondelle en laiton de 10 mm de diamètre
– Du fil de cuivre 0,9 mm
– Un stylo marqueur
– Des tasseaux de bois
Fabrication de la motrice
La capsule motrice est composée de la pile AAA et des super aimants. Le nombre d’aimants est optionnel mais on recommande trois aimants de chaque côté pour obtenir le meilleur rapport poids/puissance. Sur la partie positive de la pile (protubérance), ajoutez une rondelle en laiton pour stabiliser l’assemblage.
Vous pouvez décorer la motrice en prenant soin de ne pas couvrir les aimants. Prévoir plusieurs piles de bonne qualité car le système est gourmand en énergie (5 mn d’autonomie environ). Attention, les super aimants sont très puissants, vous pouvez vous faire pincer !
Fabrication des tubes
Les tubes sont fabriqués à l’aide du fil de cuivre. C’est l’opération la plus fastidieuse : il va s’agir d’enrouler le fil toujours dans le même sens, autour d’un objet d’un diamètre supérieur à la pile, 4-5 mm de plus. Un stylo marqueur fera l’affaire pour servir de support.
La meilleure option est de faire sept tours environ tous les 2 cm. Plus serré, vous ne verrez plus la capsule circuler ; moins serré, la capsule ira moins vite.
Elaboration du circuit
C’est là qu’on s’éclate, en fonction du métrage de cuivre, vous allez pouvoir fabriquer un parcours alternant lignes droites, courbes, petites montées / descentes pour, par exemple, faire passer un tube par dessus l’autre. Pensez à utiliser des tasseaux de bois ou de petites pièces de plastique pour stabiliser ou surélever le circuit.
Les courbes ne doivent pas être trop serrées pour laisser passer la capsule sans trop de frottement. Une option consiste à créer des sections à l’air libre. Il vous faut créer deux tubes enroulés dans la direction opposée au circuit. Feux de signalisation et autres éléments de décor sont laissés à votre imagination.
Un tutoriel très complet de Wayne Schmidt (vidéo en anglais):
Le tutoriel d’Amazing Science
Le tutoriel de Monty4s