Denis Papin
Papin.jpeg
Isaac Newton
Biographie
Denis Papin est né à Blois en France, le 22 août 1647. Il fit des études en médecine à Angers. Au début, il travailla avec Christian Huygens, à Leyde, où il tenta de mettre au point une pompe à l'air. Par la suite, il partit travailler quelque temps avec Robert Boyle pour ensuite retourner avec Huygens en 1680. Après un séjour à Venise comme directeur des expériences de l'Académie d'Ambrose Sarrotti puis à la Royal Society de Londres, il fut nommé professeur de mathématiques à Marburg. Et c'est à cet endroit que Denis Papin construisit sa première machine à vapeur: un bateau à vapeur en 1707. Mais cette superbe invention apporta beaucoup de controverse auprès des bateliers, qui détruisirent le navire.
Après avoir travaillé sur la machine à vapeur, il inventa notamment un cuiseur à pression. Denis Papin retourna finalement en Angleterre, où, malgré de nouvelles recherches, ses ressources allèrent en diminuant. Denis Papin mourut donc en 1712 à Londres, là où il avait travaillé avec Robert Boyle et là où il construisit son bateau à vapeur.
Découvertes
La principale spécialité de Denis Papin était la physique. En 1687, il donna une première théorie d'une machine fonctionnant par le jeu alternatif d'un piston. Cette machine fut de même type que les machines atmosphériques de ce temps-là. Le fonctionnement était le suivant : on plaçait au fond d'un cylindre vertical, dans lequel se déplaçait un piston, de l'eau que l'on faisait chauffer (ce qui provoquait de la vapeur); la tension de la vapeur d'eau, atteignant une certaine pression atmosphérique, soulevait du même coup le piston. On laissait la vapeur se condenser et le piston redescendait en soulevant des poids par le biais d'une ou de plusieurs poulies. Ce qui permettait de mieux répartir la force appliquée par les poids.
Denis_Papin.jpg
Avant de pouvoir en arriver à faire un prototype de cette fameuse machine, Denis Papin dut faire un grand nombre d'essais. Premièrement, il décida de substituer la vapeur d'eau à la poudre, car la brusque condensation de la vapeur d'eau, dans un cylindre où coulissait un piston, créait un vide partiel. Le piston était enfoncé grâce à la pression atmosphérique et à un système composé d'une crémaillère (tige de fer à crans). Des roues dentées relayaient le mouvement, ce qui permettait d'actionner n'importe quel mécanisme. Pour ramener le piston en place, il fallait tout simplement inverser le processus déjà entamé. Malheureusement, on ne pouvait recommencer qu'au bout de plusieurs minutes afin de laisser refroidir le cylindre. La machine atmosphérique à piston flottant ou machine de Denis Papin resta donc un prototype inachevé, mais dont se sont inspirés d'autres chercheurs tels Otto Von Guericke, Tomas Savery et Tomas Newcomen pour leurs recherches, avec par exemple l'expérience d'Otto Von Guericke. À l'époque où Otto Von Guericke fit cette expérience, dans la seconde moitié du XVIIe siècle, avec l'invention du baromètre et le développement de la pompe à air, on savait que la pression atmosphérique existait et qu'elle pouvait exercer une force impressionnante. Ce que démontra Otto Von Guericke lors d'une célèbre expérience (expérience où 16 hommes luttent contre la pression atmosphérique) mettait en évidence les rapports mécaniques entre la pression atmosphérique et le vide. Ce qui donna, à Otto Von Guericke, l'idée de faire le vide sous le piston.
La machine de Denis Papin était difficilement exploitable. Pour que la machine à vapeur devienne véritablement utilisable par les compagnies et les industries, il fallut attendre Thomas Savery dont, malheureusement, les machines n'eurent aucun succès à cause de leur rendement très faible et de leur risque d'explosion. Ce fut un artisan , Thomas Newcomen, qui fut l'un des premiers à comprendre le bénéfice que l'on pouvait tirer des machines de Papin et de Savery. Newcomen construisit en 1705 une pompe à feu, une machine atmosphérique qui servait à faire fonctionner les pompes. Cette machine, plus performante que les machines à vapeur de Papin, avait le désaventage de nécéssiter beaucoup de combustible.
Plus que toute autre invention, la machine à vapeur symbolisa la révolution industrielle du XVIIe siècle. Elle est le prélude d'une révolution énergétique qui transforma le monde. Pour la première fois, l'homme pouvait produire de l'énergie motrice indépendamment des conditions naturelles. La machine à vapeur change des convertisseurs d'énergie habituelle (moulins à eau, à vent et à marée). Ce qui entreprend véritablement l'ère moderne du machinisme.
L'invention de la machine à vapeur par Denis Papin apporta d'énormes transformations au niveau des moyens de transport. On pense immédiatement au train et au bateau à vapeur, moyens de transport qui fonctionnaient au moyen de la vapeur. La vapeur a aussi été le prélude à de grandes inventions qui vinrent plusieurs siècles après l'invention de la machine à vapeur et des moyens de transport à la vapeur. Qui en regardant cet ancêtre aurait pu imaginer le prodigieux développement de l'industrie automobile ?