Petit cours de tribologie., Pourquoi vos doigts glissent sur l'alu, mais pas sur le plastique

[Laszlo Lebrun]

Peut-être avez vous remarqué que vos doigts glissent facilement sur l'alun d'un macbook, mais restent accrochés sur la "pomme" en plastique?
Petit cours de tribologie. : la science du frottement, de la lubrification et de l’usure.

🔹 1. Frottement entre la peau et les solides

Lorsque votre doigt glisse sur une surface, la force de frottement provient principalement de deux composantes :
Adhésion : attraction moléculaire + légère « collant » entre la peau et la surface.
Déformation (hystérésis) : déformation des stries de votre empreinte digitale contre les bosses et les irrégularités de la surface.
Les métaux et les plastiques interagissent différemment avec la peau en raison de ces deux facteurs.

🔹 2. Coefficients de frottement (CDF) : Peau vs. Matériaux

Peau – Aluminium :
Une peau sèche sur de l’aluminium poli a un CDF d’environ 0,3 à 0,5. Avec l’humidité ou la transpiration, il peut encore baisser (~0,2 à 0,4), car la couche d’oxyde est lisse et l’aluminium évacue rapidement la chaleur, réduisant ainsi le film de transpiration.

Peau – Plastiques (comme l'ABS, le PE, le PMMA) :
Généralement 0,4 à 0,8, parfois plus si la surface est mate/texturée. Les plastiques se déforment légèrement sous la pression, ce qui augmente la surface de contact réelle → plus de frottement. De plus, étant des isolants thermiques, ils retiennent l'humidité des doigts, renforçant ainsi l'adhérence.
👉 Ainsi, la peau glisse généralement plus facilement sur l'aluminium que sur les plastiques, car le coefficient de friction est plus faible.

🔹 3. Pourquoi l'aluminium glisse mieux que le plastique.
Dureté : L'aluminium résiste aux empreintes de surface, empêchant ainsi les empreintes digitales de s'enfoncer.
Conductivité thermique : Évacue la chaleur, assèche la couche de transpiration et réduit l'adhérence.
Couche d'oxyde : Naturellement lisse et chimiquement stable, réduisant l'adhérence.
Plastique : Plus souple, isolant, retient la transpiration et l'huile, augmente l'adhérence.

Et voilà la question qu'elle est répondue...

[jeandemi]

Lorsque votre doigt glisse sur une surface, la force de frottement provient principalement de deux composantes :
Adhésion : attraction moléculaire + légère « collant » entre la peau et la surface.
Déformation (hystérésis) : déformation des stries de votre empreinte digitale contre les bosses et les irrégularités de la surface.

C'est le coefficient d'adhérence qui dépend de ces deux composantes. La force d'adhérence est le produit de ce coefficient et de la force de pression exercée (d'où l'intérêt des ailerons sur les voitures, augmenter la force qui sinon ne dépendrait que de la masse du véhicule)

🔹 3. Pourquoi l'aluminium glisse mieux que le plastique.
Dureté : L'aluminium résiste aux empreintes de surface, empêchant ainsi les empreintes digitales de s'enfoncer.
Conductivité thermique : Évacue la chaleur, assèche la couche de transpiration et réduit l'adhérence.
Couche d'oxyde : Naturellement lisse et chimiquement stable, réduisant l'adhérence.
Plastique : Plus souple, isolant, retient la transpiration et l'huile, augmente l'adhérence.

Si le plastique retient l'huile, il devrait mieux glisser, non?

[Laszlo Lebrun]

Si le plastique retient l'huile, il devrait mieux glisser, non?

Oui, ça sembe contradictoire, mais au bout de nos doigst ce n'est pas de l'huile légère, lubrifiante, mais plutôt de la graisse super visqueuse plutôt collante. En fait ce type de tribo-rétroaction semble encore mal étudié. On se rappelle des surfaces traitées des années 2010 pour être agréables au toucher qui sont devenues d'horribles pots de colle 5 à 10 ans après. Ici, Apple a fait le bon choix en préférant l'aluminium.

C'est le coefficient d'adhérence qui dépend de ces deux composantes. La force d'adhérence est le produit de ce coefficient et de la force de pression exercée (d'où l'intérêt des ailerons sur les voitures, augmenter la force qui sinon ne dépendrait que de la masse du véhicule)

...dans notre cas, pas vraiment. la différence de frottement est la même qu'on appuie ou pas. Mais à l'inverse, si on glisse avec l'ongle le frottement est plus intense sur l'alu que sur le plastique: étonnant non?