Dispositif anti-requin

[pic 1][pic 2]1[pic 3]

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SOMMAIRE[pic 5][pic 6]

• Introduction
• I – Exploiter les points faibles du requin
• II – Modèle réduit d’une antenne électrique
• III – Autonomie et efficacité du dispositif
• Conclusion

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P R O B L É M AT I Q U E : C R É E R U N D I S P O S I T I F Q U I É L I M I N E L E R I S Q U E R E Q U I N A U S U R F.[pic 10][pic 11]

Jeffrey’s Bay, Afrique du Sud, juillet 2023, vue en drone par Nathan Florence

3

[pic 12]4

L E R I S Q U E R E Q U I N E N L I T TO R A L[pic 13][pic 14][pic 15]

• Entre 1960 et 2015,

2050 morsures (cf. ISAF)

• Floride, Australie, Hawaii, Afrique du Sud, La Réunion…

Requins localisés en temps réel par des usagers du site Ocearch

4[pic 16]

[pic 17]5

F R É Q U E N C E D ’AT TAQ U E S « N O N P R O VO Q U É E S » D E R E Q U I N S[pic 18][pic 19]

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5[pic 21]

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Le triple champion du monde Mick Fanning attaqué lors d’une compétition en Afrique du Sud, juillet 2015[pic 24][pic 25][pic 26]

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S O M M A I R E[pic 29][pic 30]

• Introduction
• I – Exploiter les points faibles du requin
• II – Modèle réduit d’une antenne électrique
• III – Autonomie et efficacité du dispositif
• Conclusion

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C O M M E N T É L O I G N E R L E S R E Q U I N S ?[pic 33][pic 34]

• 37% des raies et requins menacés d’extinction[pic 35]

(UICN) → surpêche et produits chimiques nocifs.

• Tromper ses sens : combinaison anti-requin. motifs[pic 36]

d’un animal venimeux (raie).

Plastimo, poudre soluble → acidifie l’océan

Cf. Smart Marine Systems (YouTube)

8[pic 37]

9

L ’ É L E C T R O R É C E P T I O N C O M M E S I X I È M E S E N S[pic 38][pic 39]

• Ampoules de Lorenzini (élasmobranches)[pic 40]

• Hypersensibilité : détection de

champs de l’ordre du µV/m

Électrorécepteurs d’une tête de requin

• Objectif : Surexciter ces

ampoules (1 à 10 V/m) :

• Déranger le requin pour qu’il s’enfuie

[pic 41]

9[pic 42]

[pic 43]10

A M P O U L E S D E LO R E N Z I N I[pic 44][pic 45]

[pic 46]

Ampoule de Lorenzini : pore de surface relié à un ensemble de cellules

électrosensorielles par un long canal rempli de gelée.

10[pic 47]

[pic 48]11

U T I L I S E R L A M A G N É T O S T AT I Q U E P O U R É L O I G N E R L E R E Q U I N ?[pic 49][pic 50][pic 51]

• Possible (Sharkbanz), le requin peut détecter des

champs magnétiques de l’ordre de 0,03 à 3 µT

• Serait irrité pour un champ B supérieur à 8 µT

• (!) Zach Davis, 16 ans, était muni d’un dispositif Sharkbanz magnétique. Pourtant, il a été attaqué par un requin en Floride (2016)

Qu’en est-il du champ électrique dans la répulsion de requin?

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• Introduction

S O M M A I R E

• [pic 55]I – Exploiter les points faibles du requin
• II – Modèle réduit d’une antenne électrique
• III – Autonomie et efficacité du dispositif
• Conclusion

12[pic 56]

[pic 57][pic 58]Rpela : crée un champ électrique qui repousse les requins.        13

MODÈLE RÉDUIT, ANTENNE ANTI - REQUIN[pic 59]

13

[pic 60]14

A ) Q U E S T I O N : Q U E L L E F R É Q U E N C E C H O I S I R ?[pic 61][pic 62]

On veut la propagation de l’onde électrique dans l’eau de mer.

• Effet de peau : L’onde est atténuée sur une longueur typique qui dépend de f :

[pic 63]

• Considérer de très basses fréquences pour ne pas avoir d’effet de peau

14[pic 64]

[pic 65]15

C H O I X D E B A S S E S F R É Q U E N C E S .[pic 66][pic 67]

[pic 68]

15

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P R O PA G AT I O N D E S H Y P E R F R É Q U E N C E S[pic 70][pic 71][pic 72]

D A N S L ’ E A U D E M E R

• Un cornet émissif et un cornet récepteur

• On mesure la tension U en fonction de

l’épaisseur d’eau de mer

• Décroissance exponentielle :

[pic 73]

16[pic 74]

17[pic 75][pic 76]

L ’ E X P É R I E N C E À[pic 77]

F = 1 0 G H Z D O N N E :

• Dépendance de U en exp(-z/δ).
• Hautes fréquences atténuées.

• Utiliser de basses fréquences.

ln(U) selon l'épaisseur z d'eau de mer (en m)

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B ) C H A M P E L E CT R I Q U E D E L ’A N T E N N E[pic 83][pic 84]

• Grand requin blanc repoussé à r = ( 1.31 ± 0.103) m par un champ (9.7 ± 0.9) V/m (Cf.

Ryan M. Kempster)

• -> Réaliser une antenne rayonnant un champ électrique de type champ

proche ( r<< λ)

18

[pic 85]19

H Y P OT H È S E S D U M O D È L E R É D U I T[pic 86][pic 87]

[pic 88][pic 89]

d

19[pic 90]

[pic 91]20

C A L C U L D U C H A M P É L E C T R I Q U E R AY O N N É[pic 92][pic 93]

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[pic 96]21[pic 97][pic 98]

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22

M O N TA G E E X P É R I M E N TA L :[pic 101][pic 102]

• On fait varier θ à r fixé.

• Diagramme en polaire du champ Er et Eθ en valeur absolue

Envoyée à la carte

d’acquisition Foxy[pic 103]

• On fait varier r à θ fixé.

• Tracé de ln(E) en fonction de ln(r) : Pente de -3

Antenne

Deux électrodes de platine

 mesurent une tension

[pic 104]

22[pic 105]

[pic 106]23

T R A C É T H É O R I Q U E D E L N ( E / E 0 ) S E L O N L N ( R / R 0 )[pic 107][pic 108]

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23[pic 110]

[pic 111]24[pic 112][pic 113]

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24[pic 115]