Les humains fabriquent du feu en utilisant la friction depuis des milliers d'années, et des preuves de son utilisation ont été trouvées dans les archives archéologiques de différentes cultures du monde entier.
Le feu par friction témoigne de l'ingéniosité humaine, contribuant au développement des premières technologies et à une compréhension ultérieure de la physique, de la chimie et du transfert de chaleur.
Faire du feu, l'une des découvertes clés de l'histoire de l'humanité, a joué un rôle central dans l'évolution humaine, en fournissant chaleur, lumière, protection contre les prédateurs, moyen de cuisiner et capacité de migrer vers des climats plus hostiles.
Je suis professeur d'ingénierie, passionné de plein air et Minisino Firecrafter qui étudie et pratique le feu par friction depuis de nombreuses années. C'est un excellent moyen d'explorer des concepts scientifiques clés tout en s'engageant dans une pratique que les humains pratiquent depuis des millénaires.
Le feu par friction repose sur la conversion de l'énergie mécanique en énergie thermique par friction. La friction est la force de résistance entre deux surfaces lorsqu'elles glissent ou tentent de glisser l'une sur l'autre.
Il existe de nombreuses façons de créer un feu par friction, mais la plus courante et la plus facile à apprendre utilise un jeu de forets à archet.
Un ensemble de forets à arc se compose d'un fuseau fin, d'une planche de foyer, d'un arc légèrement incurvé, auquel une corde d'arc est attachée, et d'un « tonnerre » ou bloc de roulement, qui est une pierre ou un bloc de bois dur avec un aspect naturel ou sculpté. divot utilisé pour appuyer sur le haut de la broche.
Tout d'abord, le pompier enroule étroitement la corde de l'arc autour du fuseau et l'utilise pour faire tourner rapidement le fuseau contre la planche du foyer, tout en appuyant simultanément avec le tonnerre.
De la même manière que vos mains deviennent plus chaudes lorsque vous les frottez vigoureusement l'une contre l'autre, la friction provoque une augmentation rapide de la température à l'endroit où la broche rencontre la plaque du foyer. Cela chasse toute humidité résiduelle. Le bois se réchauffe également principalement en l’absence d’oxygène, ce qui entraîne une carbonisation, un processus chimique résultant d’une combustion incomplète. Ce qui reste est principalement du carbone.
À mesure que la broche continue de tourner, elle broie le bois carbonisé pour former un petit tas de poussière de charbon de bois. À mesure que le tas de poussière grandit, il finira par fusionner et s'enflammer pour former une braise.
Le point d'inflammation des braises dépend de divers facteurs, notamment du type de bois, de la température et de l'humidité. Les expériences donnent souvent des températures d'inflammation comprises entre 650 et 800 degrés Farenheit (340 et 430 degrés Celsius), les estimations les plus fiables étant de l'ordre de 700 degrés F (370 degrés C). Arriver à cette température est indispensable pour créer une braise et allumer le feu.
Une fois la braise formée, le faiseur de feu la transfère ensuite sur un tas d'amadou composé de feuilles sèches ou d'herbe, d'écorce d'arbre mort ou d'autres matières organiques fibreuses. Le générateur de feu souffle dans le tas d'amadou pour augmenter encore la température en augmentant le débit d'oxygène.
Finalement, l'amadou s'enflamme, après quoi le faiseur de feu peut l'allumer pour en faire un feu plus grand. Les jeunes feux sont généralement fragiles :si le faiseur de feu ne leur fournit pas suffisamment de combustible, de flux d'air et de protection contre le vent et la pluie, ils peuvent s'éteindre.
Comprendre la physique du feu par friction et les différentes variables impliquées peut faire une grande différence et aider le feu à se déclencher plus rapidement avec moins d'effort.
Tout d’abord, gardez-le petit. Les pompiers devraient fabriquer des ensembles de forets à arc sculptés dans des branches d'arbres mortes et sèches, d'environ 2,5 centimètres de diamètre. Les broches optimales ont des diamètres compris entre trois huitièmes de pouce et un demi-pouce (1 à 1,25 cm).
La vitesse à laquelle la force de friction génère de la chaleur est directement proportionnelle à la vitesse moyenne à laquelle le firemaker s'incline et est indépendante du diamètre de la broche. Ainsi, plus vous déplacez l'arc rapidement, plus vous créerez de chaleur, quelle que soit la taille du fuseau.
Mais parce qu'ils ont des sections transversales plus petites, les broches minces augmentent la densité thermique à l'interface broche-panneau du foyer, où les braises se forment et s'enflamment. En concentrant la chaleur dans une zone plus petite au niveau de cette interface, les broches minces réduisent le temps et les efforts nécessaires pour former et allumer une braise.
Les bois secs, non pigmentés et de densité moyenne – l'orme, le peuplier et le peuplier en sont quelques exemples – conviendront bien pour le fuseau et la planche du foyer. J'ai testé de nombreux types de bois et constaté que, à quelques exceptions près, la dureté du bois n'a généralement pas d'importance.
J'ai également découvert que les tiges de fleurs sauvages matures, récoltées fraîches et laissées sécher, fonctionnent bien comme fuseaux. Les grandes fleurs sauvages ligneuses comme la verge d'or, l'ironweed, la cardère, la molène et autres peuvent produire des braises en quelques secondes. Si le temps le permet, vous pouvez même fabriquer une corde à arc avec des fibres naturelles extraites de plantes de lin, d'aponéticien ou d'ortie que l'on trouve couramment dans les bois.
Les variables clés que le faiseur de feu peut contrôler pendant le processus d'arc sont la vitesse à laquelle il déplace l'arc et la pression qu'il applique sur le fuseau via le tonnerre. Commencez par insérer la pointe de la broche dans un divot cranté creusé dans la planche du foyer. Déplacez ensuite l'arc lentement jusqu'à ce que vous retrouviez votre équilibre.
Appuyez d’abord avec l’orage juste assez fort pour que la pyrolyse commence. La pyrolyse se produit lorsque la chaleur provoque la décomposition des matières organiques sans oxygène. Vous saurez quand la pyrolyse démarre car vous verrez de la fumée s'élever de l'interface broche-foyer.
Ensuite, commencez à augmenter la vitesse de votre arc jusqu'à ce que vous vous incliniez aussi rapidement que possible pendant environ une minute. Ne retenez pas votre souffle et utilisez les coups d'arc aussi longtemps que vous le pouvez sans compromettre la vitesse de l'arc. Le temps nécessaire pour former une braise diminue à mesure que vous vous inclinez vite, même si la longueur de votre coup n'a pas d'importance.
À mesure que la vitesse augmente, commencez à augmenter la pression que vous exercez sur la broche, en vous arrêtant lorsque la friction accrue commence à affecter votre capacité à maintenir une vitesse d'arc rapide. Avec de bons matériaux, vous obtiendrez probablement une belle braise en moins d'une minute.
Alors que la technologie moderne a largement remplacé les méthodes primitives, le feu par friction continue d’être une source de fascination et un témoignage de l’ingéniosité humaine. Comprendre ce processus enrichit non seulement le lien de l'humanité avec le passé ancien, mais souligne également comment la physique entre en jeu dans la vie quotidienne.
Fourni par The Conversation
Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lisez l'article original. 
