À propos du carbone

Fibre de carbone

Propriétés de la fibre de carbone et la
connexion clinique pour les utilisateurs
de fauteuils roulants

Sarah Matson OT Reg (Ont)

Éducateur clinique Motion Composites

veloce-Carbon

Fibre de carbone

Un bref historique

La fibre de carbone a été découverte par Roger Bacon de l’Ohio en 1958. La haute résistance potentielle de la fibre de carbone a été réalisée dans un processus découvert par Leslie Philips, un ingénieur britannique, en 1964. Carbon Fiber - Clinical Connections.pdf
Depuis les 50 dernières années, la fibre de carbone a été utilisée dans le commerce principalement dans la fabrication de marchandises et véhicules sportifs haut de gamme.

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La “National Academy of Engineering” a reconnu la fibre de carbone comme l’une des 20 plus grandes réalisations techniques du 20e siècle.

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Qu’est-ce qu’un matériau composite?

Un matériau composite est une combinaison de deux ou plusieurs matériaux différents qui, dans la forme ou de la composition, conservent leur identité – “National Academy of Engineering”.

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Qu’est-ce qu’une fibre de carbone?

Les fibres de carbone sont des filaments plus petits qu’un cheveu humain (photo du haut) constitués essentiellement d’atomes de carbone. Plusieurs milliers de filaments sont regroupés et utilisés tel quel ou tissés (photo du centre). Un composite est créé lorsque le tissu de fibres de carbone est mélangé avec une matrice de résine plastique. Ce matériau composite solide et léger, communément appelée la fibre de carbone, est utilisé pour fabriquer des véhicules, articles de sport et des fauteuils roulants de mouvement composite (photo du bas).

Carbon Fiber - Clinical Connections5Carbon Fiber - Clinical Connections6

Les propriétés de la fibre de carbone :

Une résistance spécifique élevée.

La résistance spécifique est aussi
appelé rapport résistance-poids
ou rapport résistance / poids.

Elle est calculée en divisant
la force de la matière (force par unité de
surface à la rupture) par sa densité.

La fibre de carbone a une résistance
spécifique remarquablement élevée par
rapport aux métaux (voir graphique ci-dessous).

Connexion clinique

Une résistance spécifique élevée

Un fauteuil roulant fait de fibres de carbone sera aussi fort ou plus fort tout en pesant moins qu’un fauteuil roulant en titane ou en aluminium.

Il existe des preuves cliniques pour appuyer l’utilisation de fauteuils roulants en matériau plus léger disponible pour la préservation supérieure de la fonction du membre (1-4).

Une étude de 2002 a révélé que la raison principale, pour les personnes âgées, de ne pas utiliser leur fauteuil est la poids important de ce dernier. (5).

Il y a aussi des preuves évidentes qu’un fauteuil plus léger est plus facile à propulser (6).

Le principal avantage d’un fauteuil roulant léger est qu’il sera plus facile à soulever. Cela est particulièrement important pour les utilisateurs ou les soignants qui doivent soulever le fauteuil à l’arrière de la voiture ou monter les escaliers ou encore en voyage.

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Les propriétés de la fibre de carbone :

Durabilité exceptionnelle

fibre de carbone a une résistance à la fatigue supérieure à celle des métaux.

Cela signifie que les composants en fibre de carbone sauront résister à la contrainte répétitive de l’utilisation quotidienne plus facielement

Les fauteuils roulants en fibre de carbone de Motion Composites résistent au double du nombre minimum de cycles nécessaires pour les test de résistance à la fatigue de durabilité de l’INS / RESNA *.

Durabilité exceptionnelle :

intérêt clinique

Grâce à cette durabilité exceptionnelle, il est possible de concevoir un fauteuil roulant plus sécuritaire et fiable, nécessitant beaucoup moins de réparations et offrant un rapport coût-efficacité supérieur tout au long de la durée de vie du fauteuil. C’est tout particulièrement important pour l’utilisateur final, et pour les organismes subventionnaires.

Durabilité et sécurité se traduisent par un risque inférieur de non utilisation du fauteuil. Une étude réalisée en 1993 sur les indicateurs d’abandon des technologies d’assistance a conclu que le taux d’abandon était de 39 % parmi les utilisateurs de fauteuils roulants (7). Dans cette étude, Phillips a découvert que les appareils risquaient plus d’être abandonnés lorsque les consommateurs ne les considéraient pas performants. Parmi les facteurs répertoriés comme nuisant à la performance, nommons la sécurité et la durabilité.

 

 

 

* L’American National Standards Institute et Le génie de réadaptation et d’assistance Technology Society d’Amérique du Nord travaillent ensemble pour contribuer au bien-être public en supervisant la création, l’utilisation des normes et des lignes directrices et en élaborant des normes de technologie d’assistance.

Propriété de la fibre de carbone :

absence de soudage

La fibre de carbone n’est pas soudée, elle est plutôt moulée à la forme désirée.

Le traitement thermique des métaux peut réduire considérablement leur résistance — les affaiblissant jusqu’à 40 % au niveau des soudures.

Les cadres latéraux et les croisillons en fibre de carbone des fauteuils roulants de Motion Composites sont sans soudure ni joint (voir photo).

Motion Composites se sert de brides de serrage au lieu de percer le cadre en fibre de carbone et d’utiliser un assemblage par boulons.

Absence de soudage :

intérêt clinique

L’absence de soudage à un cadre monopièce signifie moins de mouvement à l’intérieur des composants du cadre, et donc une efficacité de propulsion améliorée.

L’élimination des joints ou des soudures se traduit par une finition solide homogène privilégiée pour le nettoyage et le contrôle des infections, tout particulièrement dans les environnements où plusieurs personnes utilisent le même fauteuil.

L’élimination des joints, du perçage et de l’assemblage par boulons contribue à réduire le poids du fauteuil et à augmenter sa durabilité.
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Propriété de la fibre de carbone :

faible expansion thermique

La fibre de carbone prend de l’expansion et se contracte beaucoup moins que les métaux comme l’acier et l’aluminium, qu’il soit utilisé dans les environnements chauds ou froids.

C’est une qualité souhaitable pour une pièce d’équipement utilisée dans une vaste gamme de températures.

Faible expansion thermique :

intérêt clinique

Puisque les matériaux constituant le fauteuil roulant subissent moins d’expansion et de contraction, la conduite est plus douce et confortable, peu importe le temps qu’il fait.

Propriété de la fibre de carbone :

résistance à la corrosion

La fibre de carbone est un des matériaux qui résiste le mieux à la corrosion.

Résistance à la corrosion :

intérêt clinique

Les fauteuils roulants constitués de matériaux résistant à la corrosion sont, avec le temps, plus durables et économiques.

Mythes à propos de la fibre de carbone

Mythe : Performance médiocre par temps froid

Des composants en fibre de carbone sont largement utilisés dans le secteur de l’aérospatiale, soit dans la fabrication d’aéronefs, d’avions et de satellites qui sont exposés à des températures allant de très chaud jusqu’à proche du zéro absolu. La faible expansion thermique de la fibre de carbone la rend idéale pour les changements de température extrêmes.

Mythe : se brise ou s’écaille facilement

La technologie de la fibre de carbone s’est grandement améliorée au cours de la dernière décennie. Elle est maintenant utilisée dans les applications à fort impact, comme les bâtons de baseball.

Mythe : Sujette à des dommages catastrophiques

D’autres fauteuils roulants et des articles de sport en fibre de carbone (vélos, bâtons de hockey, etc.) ont déjà eu une réputation de dommages catastrophiques rendant le produit inutilisable. La résistance des composants en fibre de carbone dépend de leur conception. puisqu’une couche de fibre de carbone n’est résistante que dans une direction. Certains produits en fibre de carbone (par ex, les bâtons de hockey) sont conçus et fabriqués de manière à être flexibles, ce qui les rend plus sensibles à la rupture. Selon la manière dont la fibre de carbone est disposée et alignée, une résistance incroyable en torsion, en compression et en flexion peut être obtenue. L’équipe de conception de Motion Composites a d’ailleurs travaillé d’arrache-pied pendant trois années pour déterminer la meilleure manière d’aligner les fibres afin de maximiser la durabilité, la légèreté et l’efficacité de propulsion.

 

References

1. Rehabilitation Engineering & Assistive Technology Society of North America (RESNA). 2012. Position on the Application of Ultralight Manual Wheelchairs [position paper]. Retrieved from: RESNA: www.resna.org/resources/position_papers.dot. (2011). Position on the Application of Ultralight Manual Wheelchairs [position paper].

2. Paralysed Veterans of America Consortium for Spinal Cord Medicine (2005). Preservation of upper limb function following spinal cord injury: A clinical guideline for health-care professionals. Journal of Spinal Cord Medicine, 28(5):434-470.

3. Boninger ML, Koontz AM, Sisto SA, Dyson-Hudson TA, Chang M, Price R et al. Pushrim biomechanics and injury prevention in spinal cord injury: Recommendations based on CULP-SCI investigations. J Rehabil Res Dev 2005;42(3 Suppl 1):9-20.

4. Requejo P, Mulroy, Haubert, et al. Evidence-Based Strategies to Preserve Shoulder Function in Manual Wheelchair Users with Spinal Cord Injury.Top Spinal Cord Injury Rehabilitation. 2008; 13(4): 86-119.

5. Mann WC, Goodall S, Justiss MD, Tomita M. Dissatisfaction and nonuse of assistive devices among frail elders. Assist Technol 2002;14:130–9. [PubMed: 14651251]

6. Cowan RE, Nash MS, Collinger JL, Koontz AM & Bonninger ML (2009). Impact of surface type, wheelchair weight and axle position on wheelchair propulsion by novice older adults. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation, 90(7): 1076-1083.

7. Phillips, B., & Zhao, H. (1993). Predictors of assistive technology abandonment. Assistive Technology, 5(1), 36-45.

Espoir pour un fauteuil

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Nous apprécions notre communauté d’utilisateurs de fauteuils roulants et
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http://www.surveymonkey.com/r/MCWishesforWheels

 

Petits caractères :

Les bénéficiaires doivent résider au Canada ou au États-Unis et doivent utiliser un fauteuil roulant actuellement.
La demande doit être remplie par le demandeur et soumise en ligne.

Les demandes reçues entre Date de sélection des récipiendaires
du 1er octobre au 31 décembre 15 janvier
du 1er janvier au 31 mars 15 avril
du 1er avril au 30 juin 15 juillet
du 1er juillet au 30 septembre 15 octobre

Tous les candidats recevront un courrier électronique indiquant s’ils sont sélectionnés ou non.