Les molécules géantes des polymères réticulés

En réalité vous vous doutez bien que ce n’est pas aussi simple, mais presque. En effet seule la partie élastomère, la partie disons caoutchouteuse et visible du pneu, est au final composée d’une seule très grosse molécule. Bon ça a l’air spectaculaire comme ça mais en fait c’est vrai pour presque tout solide élastomère (ça marche aussi pour les combinaisons de plongée, probablement votre tapis de souris ou encore le chewing-gum).

Si on prend du caoutchouc, qui grosso modo est constitué de molécules de d’isoprène polymérisées, c’est à dire reliées entre elles pour former un long fil composé de plein (poly) de molécules d’isoprène. Ce long fil s’appelle du polyisoprène.

Isoprène

Isoprène

Polyisoprène

Polyisoprène

Maintenant qu’on à de très long fils, on les lie entre eux avec des atomes de souffre. Le souffre, qui a cette odeur d’Å“uf pourri, on le trouve souvent (sous d’autres formes, oxydées notamment) dans les fumées des éruptions volcaniques, est souvent associé au Dieu antique Vulcain, Dieu du feu, de la forge et des volcans. D’ou le nom de ce procédé : la vulcanisation.

Le résultat c’est que ces fils, liés entre eux suite à la vulcanisation, vont former une réseau en 3D d’une très longue molécule solide, élastique et résistante qui ressemble à de la gomme, et c’est ça qui constituera une grande partie du pneu. On appelle plus généralement ce procédé la réticulation, dont la vulcanisation vue ici n’est qu’un exemple parmi d’autres.

Polyisoprène réticulé (vulcanisé)

Polyisoprèneréticulé

Voilà pourquoi une seule molécule.

La réalité concrète est que dans un pneu il y a aussi des renforts métallique, des renforts en tissus, des composés pour la couleur, la texture, et beaucoup d’autres produits.

Si on ne prend que la partie élastomère (qui généralement contient pas mal de caoutchouc naturel ou synthétique ou les deux) c’est à peu près 40 % de son poids.

Comme un pneu de voiture pèse environ 7,5 kg, nous avons disons 3 kg d’élastomère. Soit en tenant compte de la masse d’une molécule d’isoprène environ 2,65 x 10^25 (oui, 1 et 25 zéros derrière) molécules d’isoprène. Si on les mettait bout à bout, cela ferait, en considérant qu’une molécule d’isoprène mesure environ 4 x 10^(-10) mètres de long : 10^13 km, soit dix mille milliards de kilomètres, soit 30 fois l’aller-retour Terre / Soleil.

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