The science of friction -- and its surprising impact on our lives | Jennifer Vail

Transcriber: Joseph Geni Reviewer: Camille Martínez

Traducteur: Eva Marxer Relecteur: Claire Ghyselen

I have to admit that it's a lot of fun

Je dois admettre que cela m'amuse

when people ask me what I do for my job,

quand on me demande quel est mon travail

because I tell them I literally rub things together.

car je leur dis que je frotte des choses ensemble.

This sounds ridiculous,

Ça paraît ridicule,

just rubbing things together.

simplement frotter des choses ensemble.

But it has a technical name:

Mais cela a un nom technique :

tribology.

la tribologie.

T-r-i-b-o-l-o-g-y,

T-r-i-b-o-l-o-g-i-e,

from the ancient Greek word "tribos,"

du grec « tribos »,

which means "to rub."

qui signifie frotter.

It's a funny-sounding word you've probably never heard before,

C'est un mot amusant que vous n'avez sûrement jamais entendu,

but I promise you,

mais je vous promets,

discovering it changes your experience with the physical world.

le découvrir change votre vision du monde physique.

Tribology has given me amazing projects.

J'ai réalisé de grands projets grâce à la tribologie.

I've worked on materials that fly, and I've worked on dog food --

J'ai travaillé sur des matériaux volants, et sur de la nourriture pour chiens --

a combination that doesn't sound like one person has any business doing

une combinaison apparemment improbable pour une personne

in the span of just a couple years,

sur une période de quelques années,

until you start to view the world through a tribological lens.

jusqu'à ce qu'on voie le monde à travers un angle tribologique.

And I think you'll be surprised

Je pense que vous seriez surpris

at how significant a little bit of tribology can be

à quel point un peu de tribologie est significatif

in alleviating some very large problems.

pour régler de très gros problèmes.

Tribology is the study of friction, wear and lubrication.

La tribologie est l'étude de la friction, de l'usure et de la lubrification.

You have all experienced all three of these things.

Vous connaissez tous ces trois choses.

Remember the last time you tried to move a heavy object across the floor,

La dernière fois que vous avez essayé de transporter un objet lourd,

and you could just feel something resisting you?

et que vous avez senti de la résistance au sol,

That would be friction.

c'est de la friction.

Friction is the force that opposes motion.

La friction est la force s'opposant au mouvement.

Wear is the loss or transfer of material.

L'usure est la perte ou le transfert de matériau.

It's the reason you have to replace your favorite shoes,

Elle nous force à remplacer nos chaussures favorites,

because eventually the soles disappear.

car leurs semelles disparaissent.

Lubricants are used to reduce friction and wear.

Le lubrifiant réduit la friction et l'usure.

They loosen up those stubborn rusted bolts that just otherwise will not budge.

Il desserre ces boulons trop serrés qui ne bougeront pas sans.

But tribology is also defined as the science of interacting surfaces

La tribologie est aussi définie comme la science des surfaces interactives

in relative motion.

en mouvement relatif.

So, interacting surfaces in relative motion:

Les surfaces interactives en mouvement relatif :

there are a lot of those in the world.

il y en a plein dans le monde.

As you're sitting there right now, are you wiggling your foot at all

Pendant que vous êtes assis là, bougez-vous vos pieds

or maybe shifting around in your seat?

ou gigotez-vous sur votre siège ?

Because guess what? Tribology is happening.

Vous savez quoi ? C'est de la tribologie.

Even the smallest shift in your seat

Même si vous vous tournez un petit peu,

involves two surfaces moving relative to each other.

cela implique deux surfaces bougeant relativement l'une à l'autre.

And your tribological interaction for the shift

Votre interaction tribologique pour ce mouvement

will be different than the person next to you.

est différente de celle de vos voisins.

This is because the clothes you're wearing

C'est parce que les habits que vous portez

change the friction between you and the seat.

changent la friction entre vous et le siège.

If you're wearing silk, it's a little easier to squirm around in the seat

Si vous portez de la soie, c'est plus facile de se tortiller

than if you're wearing wool.

qu'avec de la laine.

That's because the friction is lower for silk.

C'est parce que la friction est plus faible.

If you're moving your ankle or wiggling your ankle at all,

Si vous bougez ou remuez votre cheville,

did it make a popping sound?

cela fait-il un bruit ?

You've had that, right?

Ça vous arrive, non ?

You get up, you move around, and some joint cracks or pops.

Vous vous levez, vous bougez, et certains os craquent.

Thank you for that sound, tribology.

Merci pour ce son, tribologie.

That sound can come from the fluid that lubricates your joints

Ce son vient du fluide qui lubrifie nos os

just moving around.

quand on bouge.

You're essentially releasing gas bubbles in that fluid.

Vous y rejetez en fait des bulles de gaz.

That sound can also come from the tendons simply moving over each other.

Ce son peut aussi venir du simple mouvement des tendons.

Pretty common in the ankle,

Assez commun dans la cheville,

so any of my fellow foot-wigglers out there

donc l'un de mes chers remueurs de pieds

may suddenly find themselves curious about the tribology of tendons.

pourrait subitement être intéressé par la tribologie des tendons.

But how does one become a tribologist like me?

Comment quelqu'un devient-il tribologue comme moi ?

It starts when you're a kid, of course.

Ça commence dans l'enfance, bien sûr.

I was a ballerina growing up.

J'étais ballerine.

I reached the level where I was dancing on my toes,

J'ai atteint le niveau pour danser sur mes orteils,

or "en pointe."

ou « en pointe ».

Now, when you're dancing en pointe, you're wearing those amazing shoes,

Quand on danse en pointe, on porte ces chaussures géniales,

but they can be slippery on the stage.

mais qui sont très glissantes sur scène.

The last thing you want to do when you're trying to dance on your toes

La dernière chose qu'on veut faire quand on danse sur ses orteils,

is to slip and fall.

c'est glisser et tomber.

So we had boxes of stuff called rosin.

Donc on avait des boîtes de colophane.

We would step into the rosin, put a light coating on our shoes.

On mettait un pied dedans, puis un enrobage clair sur nos chaussures.

Rosin comes from tree sap

Le colophane vient de la sève

and, in its powdered form, makes things less slippery.

et sa forme poudreuse rend les choses moins glissantes.

You learned real fast as a dancer

Les danseurs apprennent très vite

how much was the right amount to put on your shoes,

la quantité à mettre sur leurs chaussures,

because if you didn't put enough on, you were probably going to slip

car si on n'en met pas assez, on a des chances de glisser,

due to the low friction between your shoe and the stage.

à cause de la faible friction entre la chaussure et la scène.

Best case scenario,

Au mieux,

you're the clumsy ballerina on stage,

on est une danseuse maladroite sur scène,

but the worst case scenario would be an injury.

mais au pire, on se blesse.

Already, I was optimizing and manipulating friction.

Déjà, j'optimisais et je manipulais la friction.

You see, I was destined to be a tribologist.

Vous voyez, j'étais destinée à devenir tribologue.

(Laughter)

(Rires)

But you were also a junior tribologist.

Mais vous étiez aussi des jeunes tribologues.

When you used crayons or colored pencils,

Quand vous utilisiez des crayons,

you knew that the harder you pressed, the darker the color.

vous saviez que plus vous appuieriez, plus la couleur serait foncée.

You also knew this meant you were going to have to sharpen

Vous saviez que ça signifiait que vous devriez tailler

that crayon or colored pencil more frequently,

ce crayon plus fréquemment,

because it was wearing down faster.

car il s'userait plus vite.

Now let's talk about those enticing shiny waxed floors

Parlons maintenant de ces sols cirés brillants

that you just had to slide across.

que vous deviez seulement traverser.

You knew if you put on a pair of socks,

Vous saviez qu'en mettant des chaussettes,

you were going to get a really good slide across that floor.

vous alliez vraiment glisser.

Good luck trying to do that barefoot.

Bonne chance pour le faire pied-nus.

Master manipulators of friction.

Maîtres manipulateurs de la friction.

Tous les enfants sont des tribologues.

All kids are tribologists.

What about us as adults?

Et nous, les adultes ?

At some point today, you brushed your teeth.

Vous avez dû vous brosser les dents aujourd'hui.

I hope.

Enfin, j'espère.

(Laughter)

(Rires)

This is tribology in action.

C'est de la tribologie en action.

The toothpaste and toothbrush are working to remove or wear

Le dentifrice et la brosse agissent pour enlever ou user

the plaque from your teeth.

la plaque de vos dents.

For the record, my dad is a dentist.

Mon père est dentiste.

Never thought my career was going to circle back to the family business.

Je n'aurais pas pensé que je travaillerais sur le sujet.

But one day, we found ourselves speaking the same language

Un jour, on s'est retrouvé à parler le même langage

when I was tasked with developing a test to investigate plaque removal.

quand je devais développer un test pour enlever la plaque dentaire.

Sounded simple enough,

Ça semblait simple,

until I started to look at it as a tribologist,

jusqu'à ce que je remarque l'impact tribologique,

and then it became incredibly complex.

là, c'est devenu incroyablement complexe.

You have hard materials -- those would be your teeth --

On a des matériaux durs - nos dents -

soft materials like your gums, the toothpaste, the toothbrush.

des matériaux mous comme nos gencives, le dentifrice, la brosse à dents.

There's lubrication -- the form of saliva and water --

Il y a de la lubrification -- la salive et l'eau --

the dynamics of the person doing the brushing and more.

la dynamique de la personne qui se brosse les dents.

I promise if we put diamonds in your toothpaste,

Je vous jure que si on met des diamants dans notre dentifrice,

you're going to remove that plaque.

on arrivera à enlever cette plaque.

Probably going to remove your teeth as well.

Mais peut-être aussi nos dents.

So there's a fine balance to be had between wearing the plaque away

Donc il y a un équilibre à trouver entre enlever la plaque

and not damaging your teeth and gums.

et ne pas abîmer nos dents et nos gencives.

We're brushing our teeth because we ate.

On brosse nos dents après avoir mangé.

Eating is another routine thing we all do.

Manger est une autre de nos routines.

Seems simple enough.

Cela semble simple.

But it's another field of tribology,

Mais c'est encore de la tribologie,

and it's not so simple.

et ce n'est pas simple.

You have the food, which will break and wear while you're eating,

On a la nourriture qui se casse et s'use quand on la mange.

and that food is interacting with your teeth, your tongue,

Cette nourriture interagit avec nos dents, notre langue,

your saliva, your throat.

notre salive, notre gorge.

And all of those interactions are going to influence your experience of eating.

Et ces interactions vont influencer notre expérience gustative.

I think you can all recall a moment where you tried something new

On se rappelle tous avoir goûté quelque chose de nouveau

and you just found yourself going,

et s'être dit :

"Well, it tastes alright.

« C'est assez bon.

I really don't like that texture."

Je n'aime pas cette texture. »

Tribologists are looking at lubricity, the coefficient of friction,

Les tribologues voient le lubrifiant, le coefficient de la friction,

as ways to connect mouth feel and texture to what you're experiencing,

comme un moyen de connecter les sensations en bouche et les textures

so that if we're changing the formulations of what we're eating and drinking

pour voir si un changement de formulation de ce qu'on mange et boit

so the sugar content or fat content are different,

donc un taux différent de sucre ou de graisse,

how does that change mouth feel?

modifie cette sensation en bouche.

How do we quantify that?

Comment quantifier cela ?

This is what tribologists are looking to solve.

C'est ce que les tribologues essayent de trouver.

And while my colleagues were in one corner of this lab

Pendant que mes collègues étaient dans un coin du labo,

looking at the fat content of yogurt,

analysant le taux de graisse d'un yaourt,

I was in another corner

j'étais dans un autre,

studying dog food.

à étudier de la nourriture pour chiens.

That lab smelled really good, by the way, let me tell you.

Ce labo sentait bon, au fait.

We all brush our teeth on a regular basis.

On se lavait tous les dents régulièrement.

How many of us brush our pets' teeth?

Lave-t-on celles de nos animaux ?

Animals as adults commonly get periodontal disease,

Les animaux aussi ont des maladies parodontales,

so we really should be brushing their teeth,

c'est donc nécessaire de leur brosser les dents

and more pet owners are starting to do this.

et de plus en plus de gens le font.

I know my best friend is really great at brushing her cat's teeth, somehow.

Mon meilleur ami lave très bien les dents de son chat.

Good luck trying to do that with my cat.

Impossible de le faire avec mon chat.

So what pet food suppliers are trying to do

Les développeurs essayent de mettre

is incorporate plaque removal in things like treats.

des suppresseurs de plaque dentaire dans les friandises.

If you have a dog,

Si vous avez un chien,

you may have observed that you give a dog a treat,

vous avez peut-être observé qu'une friandise

and it magically seems to disappear after just one bite.

disparaît comme par magie après une bouchée.

So the added challenge here is:

Le nouveau challenge est là :

How do you remove plaque when you have one bite?

comment enlever la plaque en une bouchée ?

I developed a benchtop test to study this problem,

J'ai développé un test pour étudier ce problème,

and to do so, I had to mimic the oral system of dogs:

et je devais imiter le système buccal des chiens :

their teeth, plaque, saliva.

leurs dents, plaque, salive.

And I used friction and wear measurements

Et j'ai utilisé des mesures de friction et d'usure

to study the effectiveness of that treat on removing plaque.

pour étudier l'efficacité de cette friandise sur la plaque.

If you're sitting there right now thinking about the last time

Si vous êtes en train de penser

you didn't brush your dog's teeth, you're very welcome.

que vous devez brosser les dents de votre chien, de rien.

But what's the big deal with tribology?

Quel est le problème avec la tribologie ?

Let me give you one more example.

Je vais vous donner un dernier exemple.

Peu importe où vous êtes, là, vous y êtes arrivés d'une certaine manière.

No matter where you are right now, you got to this location somehow.

Maybe you walked or rode your bike,

Vous avez marché ou fait du vélo,

but for most people in this room, you probably came in a car.

beaucoup sont sûrement venus en voiture.

Just think about all the tribological systems in a car.

Pensez à tous les systèmes tribologiques dans une voiture.

You have your personal interactions with the car,

Vous avez vos interactions avec elle,

the car's interactions with the road

elle avec la route,

and everything under the hood and in the drivetrain.

et tout ce qui est sous le capot et dans la transmission.

Some routine maintenance is directly connected to tribology.

La maintenance routière est liée à la tribologie.

You know how many miles your tires are recommended for using

Vous savez quand vos pneus seront usés

before you replace them.

et quand les remplacer.

You regularly check the treads on those tires.

Vous vérifiez régulièrement la sculpture des pneus.

You're actively monitoring the wear of your tires.

Vous gérez activement leur usure.

Tribology is the study of wear and friction,

La tribologie est l'étude de l'usure et de la friction,

and with tires, friction can be the difference between a safe arrival

et dans le cas de pneus, la friction peut provoquer

and a car accident.

un accident de voiture.

This is because the friction between your tires and the road

Tout ça parce que la friction entre les pneus et la route

will influence your acceleration, your deceleration

influencera votre accélération, votre décélération

and your stopping distance.

et votre distance d'arrêt.

Un conducteur sait déjà à quel point la friction est importante

As a driver, you instinctively already know how important friction is,

because you know that when the roads are wet,

car il sait que quand les routes sont mouillées,

they're more dangerous because they're slippery.

elles sont plus dangereuses car elles sont glissantes.

This is because the water is reducing the friction

C'est parce que l'eau réduit la friction

between your tires and the road.

entre les pneus et la route.

You may recall that friction is the force that opposes motion,

La friction est la force opposée au mouvement.

so water reducing that force means it's now easier for you to move,

Donc, l'eau qui réduit cette force rend le mouvement plus facile,

hence it's more slippery when the roads are wet.

et quand la route est mouillée, ça glisse plus.

Something else to consider

Une autre chose importante,

is that overcoming friction takes energy,

c'est que l'on dissipe de l'énergie

so you're losing energy to friction.

à travers la friction.

This is one way your tires can influence your fuel efficiency.

Ainsi, nos pneus influencent notre rendement énergétique.

And, in fact, did you know that about one-third of the fuel

Saviez-vous qu'un tiers de l'essence

that you put into your internal combustion engine vehicle

qu'on met dans notre véhicule

will be spent overcoming friction?

sera utilisé pour la friction ?

One-third.

Un tiers.

Tribology research has helped us reduce friction

Les recherches en tribologie ont aidé à réduire la friction

and therefore increase fuel efficiency and reduce emissions.

et donc à augmenter ce rendement et à réduire les émissions.

Holmberg and Erdemir have actually done some great studies

Holmberg et Erdemir ont fait des études intéressantes

showing the impact tribology research can have

montrant l'impact que la recherche en tribologie a

on reducing our energy consumption.

sur la consommation d'essence.

And they found that, looking over the span of 20 years,

Ils ont vu qu'en 20 ans,

we had the opportunity to reduce

on a pu réduire

the energy consumption of passenger vehicles

cette consommation de véhicules passagers

up to 60 percent.

à hauteur de 60%.

When you think about all the cars in the world,

Quand on pense à toutes les voitures dans le monde,

that's a lot of energy we can save.

on peut économiser beaucoup d'énergie.

It's part of the nearly nine percent of our current global energy consumption

On parle de 9% de notre consommation mondiale actuelle

that the authors identified tribology can help us save.

que la tribologie peut économiser selon les auteurs.

That's a significant amount of energy.

C'est une quantité significative.

So when you look at the numbers, tribology can do some amazing things.

Quand on regarde les chiffres, la tribologie peut faire de belles choses.

My colleagues have identified up to 20 quads of energy

Mes collègues ont identifié que nous pouvions économiser

we can save across the US alone.

jusqu'à 20 quads d'énergie aux États-Unis.

To put this in perspective:

Pour mettre ça en perspective :

one quad of energy is roughly equivalent to 180 million barrels of oil,

un quad d'énergie équivaut à 180 millions de barils de pétrole,

and tribology can help us save 20 times that.

et la tribologie peut économiser 20 fois cela.

This is through new materials, new lubricants,

Cela grâce à de nouveaux matériaux, lubrifiants,

novel component design,

à la conception de nouveaux composants,

doing things like making wind turbines more efficient and reliable.

en faisant des éoliennes plus efficaces et fiables par exemple.

C'est arrivé en mettant 31 personnes dans une pièce

This happened just by putting 31 people in a room

who viewed the world through a tribology lens.

qui voyaient le monde à travers un angle tribologique.

Imagine the opportunities that will reveal themselves

Imaginez les opportunités qui se sont révélées

as more of us start to see tribology all around.

quand on a commencé à voir la tribologie partout.

My favorite projects right now are in aerospace applications.

Mes projets favoris sont les applications aérospatiales.

I love reducing wear and friction in these challenging environments.

J'adore réduire l'usure et la friction dans ces environnements difficiles.

I can make materials and parts

Je peux créer des matériaux et des composants

that will reduce the friction in moving components and engines

qui réduisent la friction dans des composants et machines mouvants

so that they have less force opposing their motion.

pour que moins de force s'oppose à leur mouvement.

Less force to move means they require less power,

Moins de force de mouvement signifie qu'ils ont besoin de moins de puissance.

so you can use a smaller actuator,

On peut alors utiliser un plus petit actuateur,

which would weigh less,

moins lourd,

which saves fuel.

qui économise de l'essence.

I can also help make parts that last longer through lower wear.

Je peux aussi créer des composants à l'usure plus lente, plus robustes donc.

This will reduce material waste

Ça signifie moins de déchets de matériaux

and also means we're manufacturing the parts less frequently,

et que les composants sont fabriqués moins souvent.

so we're saving energy in manufacturing.

Donc nous économisons de l'énergie en fabriquant moins.

I encourage you to start seeing tribology in the world around you

Je vous encourage à voir la tribologie dans votre environnement

and to think about how you would improve those interacting surfaces you experience.

et à penser comment vous amélioreriez ces surfaces interactives.

Even the smallest improvements

Même les plus petits progrès

really add up.

sont utiles.

Tribology may be a funny-sounding word,

La tribologie peut sembler amusante,

but it has a huge impact on our world.

mais elle a un grand impact sur notre monde.

Thank you.

Merci.

(Applause)

(Applaudissements)