La Science des matériaux au service des skieurs olympiens

C’est au 18e siècle que sont apparues les premières compétitions de ski de descente. En effet, à cette époque, l’armée norvégienne utilisait les skis de descente constitués de longues planches (souvent plus de 2 mètres) de bois dur, tel que le frêne, pour en faire une compétition entre soldats. C’est dans la région de Telemark, en Norvège, à la fin du 18e siècle, que le premier ski cambré est apparu. Ce ski permettait de faire des virages plus aisément et ainsi est née la technique du même nom encore utilisée à ce jour. Quelques décennies plus tard, le premier ski laminé a fait son apparition. C’était la première fois que l’on utilisait une combinaison de bois dur pour la base et d’une autre planche de bois plus mou, telle que l’épinette, sur le dessus, ce qui donnait un ski plus léger avec plus de souplesse et de rebond. Était alors lancée l’évolution fulgurante de cet équipement sportif.

Comme on le sait, le ski alpin est divisé en plusieurs disciplines, les plus traditionnelles étant la descente, le slalom géant et le slalom. Plus récemment, des disciplines de ski acrobatique, telles que le ski cross, le ski de bosses et le slopestyle, se sont ajoutées. Les propriétés et caractéristiques des skis varient en fonction de ce que le skieur a à accomplir comme parcours.

Par exemple, pour un ski de descente où de larges virages sont effectués et la recherche de vitesse est primordiale, le ski est long, rigide et muni de carres (lames) afin d’offrir un ski stable permettant un meilleur contrôle à haute vitesse sur des parcours glacés; pour le skieur de bosses, le ski doit au contraire être plus souple et léger pour exécuter des virages courts et obtenir une meilleure absorption des bosses, ce qui lui permet de faire des sauts acrobatiques plutôt spectaculaires! Le ski de descente est donc beaucoup plus long et plus large que le ski de bosse qui, lui, est plus court et plus mince, surtout sous la botte, ce qui rend le ski beaucoup plus facile à manœuvrer.

Le choix des matériaux est primordial lors de la construction de ces différents skis. Les skis modernes sont composés de couches multiples (figure 2^[1]) et la combinaison de différents matériaux permet d’obtenir la flexibilité et le poids désirés selon l’usage auquel ils sont destinés.

La base du ski (5) est habituellement faite de polyéthylène d’un très haut poids moléculaire (UHMPE). Ce polymère à faible coefficient de friction et extrêmement résistant aux chocs est idéal comme matériau de glisse sur la neige. Par la suite, une série de stratifiés très minces, de fibre de verre ou de carbone (7) y sont ajoutés. Les films de carbone sont privilégiés pour diminuer le poids du ski, comme ceux des bosseurs, et la fibre de verre pour le ski de descente. Quant au cœur du ski (3), celui-ci est en bois pour les skis haut de gamme, tels que ceux utilisés par les olympiens. Pour un ski de descente, le bois est rigide (comme le frêne), tandis que pour celui des bosseurs, on utilise un bois léger et souple (tel que le peuplier). Finalement, pour les skis de descente, on ajoute une plaque ou une pleine couche de Titanal, un alliage de métal, afin d’augmenter la rigidité du ski et donc sa stabilité à vitesse élevée.

En espérant que nos athlètes canadiens puissent profiter au maximum des performances techniques de leurs skis en cette période olympique.

Go Canada Go!

par Karine Venne, Directrice et chimiste analytique, M. Sc
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