Skis, les secrets de la glisse

Du 6 au 22 février, l’Italie accueillera les 25e Jeux olympiques d’hiver. Professionnels et amateurs de sports enneigés se retrouveront derrière leurs écrans ou au bord des pistes pour observer bobsleigh, biathlon ou encore patinage, sans oublier les très attendues épreuves de ski alpin, où les athlètes tutoient les 140 km/h.

Comme de l’aquaplaning

Mais pourquoi glisse-t-on si bien sur la neige ? Tout se joue à l’interface entre la semelle des skis et le sol. En réalité, on ne glisse pas vraiment sur la neige mais sur une mince pellicule d’eau créée par la friction entre le ski et les flocons, qui entraîne la fusion de ces derniers. « Skier, c’est en quelque sorte faire de l’aquaplaning », compare Christophe Baley, chercheur spécialiste des matériaux composites à l’IRDL¹, à Lorient. « C’est une simple histoire de tension de surface, il faut jouer avec les propriétés du sol et des skis pour maximiser la glisse et limiter l’adhérence. »

L’épaisseur de cette pellicule d’eau est déterminante. « Trop fine, elle ne joue pas son rôle de lubrifiant. Trop épaisse, un effet de succion ralentit la glisse », explique Xavier Roussin-Bouchard, directeur recherche et innovation du Groupe Rossignol, acteur majeur du matériel de sports d’hiver. Aujourd’hui, les semelles des skis sont fabriquées en polyéthylène, une matière plastique qui permet de bien maîtriser cette pellicule d’eau. « Elles sont recouvertes de petites indentations et de stries qui permettent de stocker un peu d’eau et d’évacuer le trop-plein sur les côtés, afin d’obtenir la juste quantité », précise le spécialiste. La structure de cette semelle dépend toutefois du type de neige, de sa température, sa dureté ou encore du niveau d’humidité. « Lors des grandes compétitions, les athlètes ont souvent une vingtaine de paires avec eux et choisissent leurs skis selon les conditions le jour de la course », ajoute Xavier Roussin-Bouchard.

Élément propulsif

À ski, chaque freinage entraîne une perte de vitesse, que l’on regagne uniquement grâce à la gravité, seul élément propulsif. Pour limiter les ralentissements inopinés, les skis sont donc bordés d’arêtes effilées et coupantes (les carres), « afin de faire des virages nets, en trace coupée, et éviter dérapages et frictions avec la matière », note le directeur de l’innovation du Groupe Rossignol. Pour autant, les scientifiques ne sont pas encore capables de théoriser tous les éléments qui entrent en compte dans la pratique du ski. « Il reste encore beaucoup de choses à comprendre sur la glisse, nous avons par exemple du mal à modéliser, à mettre en équations tout ce qui se passe sous la semelle », ajoute Xavier Roussin-Bouchard, qui travaille sur l’utilisation de capteurs miniatures embarqués sur les skis et les chaussures pour affiner l’analyse des interactions entre un skieur et son outil de glisse.