L'obsidienne est parfois utilisée en chirurgie

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En chirurgie oculaire ou cardiaque, on utilise parfois des couteaux d'obsidienne (roche volcanique). Bien plus tranchant que les scalpels en acier conventionnel, ce type de lame provoque moins de cicatrices et de réactions allergiques. L'obsidienne fut d'ailleurs utilisée en chirurgie dès 7000 av. J.C.


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a écrit : Est ce que quelqu'un sait si les lames en silex sont aussi plus fines et tranchantes que l'acier?
Parce que pour avoir déjà eu des éclats de taille en main, ça coupe du feu de dieu.
En principe toutes les céramiques (dont les roches) peuvent être plus tranchantes que l'acier. On peut facilement affûter l'acier, on peut même chimiquement obtenir une lame d'un seul atome d'épaisseur. Alors que les céramiques sont cassantes et très difficilement aiguisables, on préfère fendre et casser la pierre et ainsi obtenir un angle vif qui sera automatiquement très fin mais dont on ne maîtrise pas vraiment l'épaisseur (on cherchera alors a optimiser l'angle de la lame plutôt que son épaisseur).
Par contre:
-Les liaisons métalliques sont plus faibles que celles des céramiques (liaisons ioniques ou covalentes), du coup la lame en acier s'émousse plus facilement.
-Sans casser les liaisons, ces dernières sont aussi plus souples (se déforment avant de casser) et donc le matériau se déforme plus facilement.
-A l'inverse les liaisons ioniques et covalentes sont très dures et la lame céramique s'émousse beaucoup moins.
-Plus la lame acier est fine, plus elle est souple, et donc s'émoussera encore plus vite. Il n'y a pas cette souplesse dans les lames céramiques, elles cassent mais ne se déforment pas.
-Les céramiques sont le plus souvent inertes, alors que l'acier se fait constamment agresser par l'environnement, en premier lieu par l'oxygène qu'on trouve dans l'air: Si la lame n'est pas traitée, elle s'oxydera.
-Le traitement a une épaisseur aussi! (Inox = acier chromé, une réaction chimique a lieu a la surface et une couche d'oxyde de chrome se forme, protégeant l'acier).

Pour ce qui est des couteaux céramiques, ils sont aiguisée avec de la poudre de diamant pour maîtriser l'angle ET l'épaisseur de la lame, mais ce genre d'outil n'est pas donné à tout le monde!

TL:DR, la lame acier peut être plus fine, plus facilement, mais s'usera beaucoup plus vite qu'une lame céramique dont on peut trouver des vestiges datant de 2 millions d'années. L'acier est un matériau beaucoup plus sensible à l'usure que les céramiques (un verre ne s'use pas, au pire il se salit ou se casse).

Hey les gars! Ne confondez pas dureté et résilience! Ce sont des notions totalement différentes! En général ce qui est très dur et aussi très fragile car une faible résidence (capacité a absorber les chocs sans arriver a la rupture).

a écrit : Hey les gars! Ne confondez pas dureté et résilience! Ce sont des notions totalement différentes! En général ce qui est très dur et aussi très fragile car une faible résidence (capacité a absorber les chocs sans arriver a la rupture). Qui confond ?

a écrit : Dureté =/= Ductilité
concerne les déformations élastiques et donc réversibles
Rigidité =/= Souplesse
concerne les déformations plastiques et donc irréversibles
Solidité =/= Fragilité
concerne la résistance aux chocs

Plus un matériau est ductile et plus il résiste aux chocs car
il absorbe l'énergie. Plus un matériau est dur, plus il est fragile (le verre, le diamant, l'obsidienne). C'est pourquoi on oppose souvent : ductilité et fragilité.
Cette résilience (résistance au choc) est d'ailleurs directement dépendant de la température (voir essais de résilience avec le mouton de Charpy où on recherche la température de transition ductile-fragile).
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Je ne pense pas qu'on puisse parler de déformation élastique/plastique pour différentier dureté et rigidité.

La rigidité est une propriété de corps, elle représente la résistance à la déformation d'un matériau dans tout son volume. La compression d'un acier, par exemple, provoque une déformation uniforme dans toute la pièce. Le module d'Young, qui reflète la rigidité est la pression limite entre la déformation élastique et la déformation plastique. c'est donc une grandeur physique qui s'exprime en Pascal.

La dureté est une propriété de surface, il s'agit de la résistance à un écrasement local, au "poinçonnage" d'une surface.Ce n'est pas une grandeur physique au sens propre, il existe plusieurs tests de dureté qui ont chacun leur unité et échelle différentes et ne représentent pas la même chose. Un acier se comprime plastiquement et élastiquement en surface alors qu'un élastomère se déforme élastiquement sans se comprimer.
-On teste les céramiques par rayage
-Les métaux par le test Rockwell
-Les élastomères par le test Shore
Ces trois essais donnent des résultats très différents dus à la nature variée des matériaux.

Par exemple on cherchera a maximiser la dureté d'un arbre en acier pour éviter qu'il se mate (s'affaisse) sous une charge élevée. Pour un silent block de moteur, on cherchera au contraire une dureté assez faible pour amortir les vibrations. A la différence des aciers, les élastomères sont incompressibles et on ne peut donc pas parler de déformation plastique ni de rigidité. Seule a dureté peut alors représenter sa résistance à la déformation élastique.

Aussi, la ductilité n'est pas l'inverse de la dureté mais la "limite plastique" d'un matériau, sa résistance à la rupture sous une déformation plastique (notion de malléabilité). Par exemple on peut battre l'or très longtemps, et obtenir sans les rompre les fameuses feuilles d'or comprises entre 0.2 et 0.1 micromètre d'épaisseur. L'or étant le matériau le plus ductile de tous, ça aide!

Comment on a pus savoir que l on faisait de la chirurgie 4000 ans avant la naissance de l écriture?

a écrit : Comment on a pus savoir que l on faisait de la chirurgie 4000 ans avant la naissance de l écriture? Sans doute parce qu'on a retrouvé des restes humains (cadavres momifiés ou squelettes) portant des marques d'intervention chirurgicale, et a dû retrouver également des instruments en obsidienne qui se conservent forcément très bien. Mais c'est certain qu'on n'a pas retrouvé un traité de chirurgie !

a écrit : Je ne pense pas qu'on puisse parler de déformation élastique/plastique pour différentier dureté et rigidité.

La rigidité est une propriété de corps, elle représente la résistance à la déformation d'un matériau dans tout son volume. La compression d'un acier, par exemple, provoque une déform
ation uniforme dans toute la pièce. Le module d'Young, qui reflète la rigidité est la pression limite entre la déformation élastique et la déformation plastique. c'est donc une grandeur physique qui s'exprime en Pascal.

La dureté est une propriété de surface, il s'agit de la résistance à un écrasement local, au "poinçonnage" d'une surface.Ce n'est pas une grandeur physique au sens propre, il existe plusieurs tests de dureté qui ont chacun leur unité et échelle différentes et ne représentent pas la même chose. Un acier se comprime plastiquement et élastiquement en surface alors qu'un élastomère se déforme élastiquement sans se comprimer.
-On teste les céramiques par rayage
-Les métaux par le test Rockwell
-Les élastomères par le test Shore
Ces trois essais donnent des résultats très différents dus à la nature variée des matériaux.

Par exemple on cherchera a maximiser la dureté d'un arbre en acier pour éviter qu'il se mate (s'affaisse) sous une charge élevée. Pour un silent block de moteur, on cherchera au contraire une dureté assez faible pour amortir les vibrations. A la différence des aciers, les élastomères sont incompressibles et on ne peut donc pas parler de déformation plastique ni de rigidité. Seule a dureté peut alors représenter sa résistance à la déformation élastique.

Aussi, la ductilité n'est pas l'inverse de la dureté mais la "limite plastique" d'un matériau, sa résistance à la rupture sous une déformation plastique (notion de malléabilité). Par exemple on peut battre l'or très longtemps, et obtenir sans les rompre les fameuses feuilles d'or comprises entre 0.2 et 0.1 micromètre d'épaisseur. L'or étant le matériau le plus ductile de tous, ça aide!
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Exact, j'ajouterais d'ailleurs que ce fameux module d'Young, correspond au coefficient directeur de la droite de la partie élastique sur une courbe Contrainte(sigma) en fonction de la déformation(epsilon). Ce module étant intrinsèque à la matière.

Pour les essais de dureté on utilise Rockwell, Brinell, et Vickers (les poinçons et les échelles varient, des abaques permettent les équivalences) pour les métaux.

La résilience, qui correspond à la résistance au choc d'un matériau, est quantifié grâce à l'essai Charpy.

a écrit : Je ne pense pas qu'on puisse parler de déformation élastique/plastique pour différentier dureté et rigidité.

La rigidité est une propriété de corps, elle représente la résistance à la déformation d'un matériau dans tout son volume. La compression d'un acier, par exemple, provoque une déform
ation uniforme dans toute la pièce. Le module d'Young, qui reflète la rigidité est la pression limite entre la déformation élastique et la déformation plastique. c'est donc une grandeur physique qui s'exprime en Pascal.

La dureté est une propriété de surface, il s'agit de la résistance à un écrasement local, au "poinçonnage" d'une surface.Ce n'est pas une grandeur physique au sens propre, il existe plusieurs tests de dureté qui ont chacun leur unité et échelle différentes et ne représentent pas la même chose. Un acier se comprime plastiquement et élastiquement en surface alors qu'un élastomère se déforme élastiquement sans se comprimer.
-On teste les céramiques par rayage
-Les métaux par le test Rockwell
-Les élastomères par le test Shore
Ces trois essais donnent des résultats très différents dus à la nature variée des matériaux.

Par exemple on cherchera a maximiser la dureté d'un arbre en acier pour éviter qu'il se mate (s'affaisse) sous une charge élevée. Pour un silent block de moteur, on cherchera au contraire une dureté assez faible pour amortir les vibrations. A la différence des aciers, les élastomères sont incompressibles et on ne peut donc pas parler de déformation plastique ni de rigidité. Seule a dureté peut alors représenter sa résistance à la déformation élastique.

Aussi, la ductilité n'est pas l'inverse de la dureté mais la "limite plastique" d'un matériau, sa résistance à la rupture sous une déformation plastique (notion de malléabilité). Par exemple on peut battre l'or très longtemps, et obtenir sans les rompre les fameuses feuilles d'or comprises entre 0.2 et 0.1 micromètre d'épaisseur. L'or étant le matériau le plus ductile de tous, ça aide!
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De mémoire, il me semble que la ductilité de l'or est tellement importante qu'en étirant un gramme d'or, on peut obtenir un fil de 3,6 km !

a écrit : Sans doute parce qu'on a retrouvé des restes humains (cadavres momifiés ou squelettes) portant des marques d'intervention chirurgicale, et a dû retrouver également des instruments en obsidienne qui se conservent forcément très bien. Mais c'est certain qu'on n'a pas retrouvé un traité de chirurgie ! Effectivement, on a retrouvé des traces d'opérations chirurgicales réussie, mais pas sur des momies (aucune momie anthropique best attesté pour ces périodes, seulement des corps momifiés par l'environnement sec).
Les principales traces de chirurgies sont sur les crânes, avec des opérations de trépanations réussie (reformation de l'os vertical au niveau de l'orifice), ainsi que post-mortem, interprété comme des "essais" ou à but de formation.

Et effectivement, on retrouve des outils interprété comme étant chirurgicaux.

En tout cas, on utilise aujourd'hui en chirurgie pas mal d'électrodes coupantes. Il y a aussi le laser utilisé en chirurgie de l'oeil par exemple.

a écrit : En tout cas, on utilise aujourd'hui en chirurgie pas mal d'électrodes coupantes. Il y a aussi le laser utilisé en chirurgie de l'oeil par exemple. As t-on une découpe au laser aussi petite voire plus qu’au scalpel ?
Je sais que la précision est bien meilleure (moins de mouvements parasites avec la machine) mais je me demande s’il existe une largeur minimale de découpe.

a écrit : Effectivement, on a retrouvé des traces d'opérations chirurgicales réussie, mais pas sur des momies (aucune momie anthropique best attesté pour ces périodes, seulement des corps momifiés par l'environnement sec).
Les principales traces de chirurgies sont sur les crânes, avec des opérations de trépanatio
ns réussie (reformation de l'os vertical au niveau de l'orifice), ainsi que post-mortem, interprété comme des "essais" ou à but de formation.

Et effectivement, on retrouve des outils interprété comme étant chirurgicaux.
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Tu as l'air de croire que j'ai parlé de momies, et tu me reprends pour dire "corps momifiés". Mais j'ai parlé de "cadavres momifiés". Ça doit être à peu près la même chose que des "corps momifiés" (sauf, bien sûr, si tu voulais parler de corps momifiés vieux de 5000 ans qui seraient encore vivants) ?

a écrit : Tu as l'air de croire que j'ai parlé de momies, et tu me reprends pour dire "corps momifiés". Mais j'ai parlé de "cadavres momifiés". Ça doit être à peu près la même chose que des "corps momifiés" (sauf, bien sûr, si tu voulais parler de corps momifiés vieux de 5000 ans qui seraient encore vivants) ? Au temps pour moi !

Ce n'était pas tant pour te reprendre que pour ajouter des précisions.

Si ça a tant d'avantages que ça (usure, cicatrice, allergie...) pourquoi on en utilise pas systématiquement à la place de l'acier ? A cause du coût ? De la difficulté à trouver assez de matière ?

C’est comme les fraises dentaires qu’on ne soupçonne pas d’être en diamant pour pouvoir tailler l’émail (substance la plus dure de notre organisme)

a écrit : En principe toutes les céramiques (dont les roches) peuvent être plus tranchantes que l'acier. On peut facilement affûter l'acier, on peut même chimiquement obtenir une lame d'un seul atome d'épaisseur. Alors que les céramiques sont cassantes et très difficilement aiguisables, on préfère fendre et casser la pierre et ainsi obtenir un angle vif qui sera automatiquement très fin mais dont on ne maîtrise pas vraiment l'épaisseur (on cherchera alors a optimiser l'angle de la lame plutôt que son épaisseur).
Par contre:
-Les liaisons métalliques sont plus faibles que celles des céramiques (liaisons ioniques ou covalentes), du coup la lame en acier s'émousse plus facilement.
-Sans casser les liaisons, ces dernières sont aussi plus souples (se déforment avant de casser) et donc le matériau se déforme plus facilement.
-A l'inverse les liaisons ioniques et covalentes sont très dures et la lame céramique s'émousse beaucoup moins.
-Plus la lame acier est fine, plus elle est souple, et donc s'émoussera encore plus vite. Il n'y a pas cette souplesse dans les lames céramiques, elles cassent mais ne se déforment pas.
-Les céramiques sont le plus souvent inertes, alors que l'acier se fait constamment agresser par l'environnement, en premier lieu par l'oxygène qu'on trouve dans l'air: Si la lame n'est pas traitée, elle s'oxydera.
-Le traitement a une épaisseur aussi! (Inox = acier chromé, une réaction chimique a lieu a la surface et une couche d'oxyde de chrome se forme, protégeant l'acier).

Pour ce qui est des couteaux céramiques, ils sont aiguisée avec de la poudre de diamant pour maîtriser l'angle ET l'épaisseur de la lame, mais ce genre d'outil n'est pas donné à tout le monde!

TL:DR, la lame acier peut être plus fine, plus facilement, mais s'usera beaucoup plus vite qu'une lame céramique dont on peut trouver des vestiges datant de 2 millions d'années. L'acier est un matériau beaucoup plus sensible à l'usure que les céramiques (un verre ne s'use pas, au pire il se salit ou se casse).
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Heu, si j'ai bien compris, en gros, une lame en acier peut s’affûter, une lame en céramique, une fois qu'elle est ébréchée est bonne pour la poubelle?

En vrai, j'ai jamais vu de bouchers où de cuisiniers utiliser des lames en céramique, par contre ils passent un temps fou à affûter leurs lames en acier y'a pas photo ;)

a écrit : Je ne pense pas qu'on puisse parler de déformation élastique/plastique pour différentier dureté et rigidité.

La rigidité est une propriété de corps, elle représente la résistance à la déformation d'un matériau dans tout son volume. La compression d'un acier, par exemple, provoque une déform
ation uniforme dans toute la pièce. Le module d'Young, qui reflète la rigidité est la pression limite entre la déformation élastique et la déformation plastique. c'est donc une grandeur physique qui s'exprime en Pascal.

La dureté est une propriété de surface, il s'agit de la résistance à un écrasement local, au "poinçonnage" d'une surface.Ce n'est pas une grandeur physique au sens propre, il existe plusieurs tests de dureté qui ont chacun leur unité et échelle différentes et ne représentent pas la même chose. Un acier se comprime plastiquement et élastiquement en surface alors qu'un élastomère se déforme élastiquement sans se comprimer.
-On teste les céramiques par rayage
-Les métaux par le test Rockwell
-Les élastomères par le test Shore
Ces trois essais donnent des résultats très différents dus à la nature variée des matériaux.

Par exemple on cherchera a maximiser la dureté d'un arbre en acier pour éviter qu'il se mate (s'affaisse) sous une charge élevée. Pour un silent block de moteur, on cherchera au contraire une dureté assez faible pour amortir les vibrations. A la différence des aciers, les élastomères sont incompressibles et on ne peut donc pas parler de déformation plastique ni de rigidité. Seule a dureté peut alors représenter sa résistance à la déformation élastique.

Aussi, la ductilité n'est pas l'inverse de la dureté mais la "limite plastique" d'un matériau, sa résistance à la rupture sous une déformation plastique (notion de malléabilité). Par exemple on peut battre l'or très longtemps, et obtenir sans les rompre les fameuses feuilles d'or comprises entre 0.2 et 0.1 micromètre d'épaisseur. L'or étant le matériau le plus ductile de tous, ça aide!
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Donc l'or est souple, où mou?
Vous avez 4 heures! (je suis chiant je sais ^^)

a écrit : Si ça a tant d'avantages que ça (usure, cicatrice, allergie...) pourquoi on en utilise pas systématiquement à la place de l'acier ? A cause du coût ? De la difficulté à trouver assez de matière ? Parce que l’obsidienne ne se trouve qu'à l'état naturel et est pratiquement impossible à industrialiser. L'acier en revanche, les lames de cutter où de scalpels peuvent facilement êtres fabriquées à la chaîne à partir de matériaux bruts (fer/carbone)

Rentabilité oblige!

a écrit : Parce que l’obsidienne ne se trouve qu'à l'état naturel et est pratiquement impossible à industrialiser. L'acier en revanche, les lames de cutter où de scalpels peuvent facilement êtres fabriquées à la chaîne à partir de matériaux bruts (fer/carbone)

Rentabilité oblige!
Merci !

a écrit : Si ça a tant d'avantages que ça (usure, cicatrice, allergie...) pourquoi on en utilise pas systématiquement à la place de l'acier ? A cause du coût ? De la difficulté à trouver assez de matière ? L'obsidienne c'est pas la panacée non plus. Par exemple l'acier est conducteur, ça permet de faire passer du courant dans le bistouri et de coaguler les petits vaisseaux en même temps qu'on coupe. L'acier n'est pas cassant et ne va pas laisser des petits morceaux dans la plaie si on rencontre un os. etc. Et si la précision de lacier est suffisante dans la plupart des opérations, on ne va pas prendre un marteau (d'obsidienne) pour écraser une mouche ! Étant donné le prix de revient d'une intervention chirurgicale, on peut se douter que si l'obsidienne était le matériau idéal pour les scalpels, il serait utilisé systématiquement. Mais, comme souvent, il a un domaine d'utilisation limité et il n'y a pas de solution idéale qui serait supérieure dans tous les domaines.