Trous de perforation entre une paire de timbres-poste d’une bobine de timbres.
Les trous peuvent se produire pour un certain nombre de raisons, y compris les processus naturels et les actions intentionnelles des humains ou des animaux. Les trous dans le sol qui sont faits intentionnellement, comme les trous faits en cherchant de la nourriture, pour replanter des arbres, ou les trous de poteau faits pour fixer un objet, sont généralement faits par le processus de creusement. Les trous non intentionnels dans un objet sont souvent le signe de dommages. Les nids de poule et les dolines peuvent endommager les établissements humains.
Les trous peuvent se produire dans une grande variété de matériaux, et à une grande variété d’échelles. Les plus petits trous observables par l’homme comprennent les trous d’épingle et les perforations, mais le plus petit phénomène décrit comme un trou est un trou d’électron, qui est une position dans un atome ou un réseau atomique où il manque un électron. Le plus grand phénomène décrit comme un trou est un trou noir supermassif, un objet astronomique qui peut être des milliards de fois plus massif que le soleil de la Terre.
Le trou le plus profond sur Terre est le Kola Superdeep Borehole, construit par l’homme, avec une véritable profondeur de forage verticale de plus de 7,5 miles (12 kilomètres), ce qui ne représente qu’une fraction de la distance de près de 4 000 miles (6 400 kilomètres) jusqu’au centre de la Terre.
Sens mathématique et scientifiqueEdit
Trous en mathématiquesEdit
En topologie géométrique, le beignet et la tasse à café sont considérés comme appartenant au même « genre » mathématique car chacun d’eux possède un trou.
En mathématiques, les trous sont examinés de plusieurs façons. L’une d’entre elles est l’homologie, qui est une façon générale d’associer certains objets algébriques à d’autres objets mathématiques tels que les espaces topologiques. Les groupes d’homologie ont été définis à l’origine en topologie algébrique, et l’homologie était à l’origine une méthode mathématique rigoureuse pour définir et catégoriser les trous dans un objet mathématique appelé manifold. La motivation initiale pour définir les groupes d’homologie était l’observation que deux formes peuvent être distinguées en examinant leurs trous. Par exemple, un cercle n’est pas un disque parce que le cercle est traversé par un trou alors que le disque est solide, et la sphère ordinaire n’est pas un cercle parce que la sphère renferme un trou bidimensionnel alors que le cercle renferme un trou unidimensionnel. Cependant, comme un trou n’est « pas là », il n’est pas immédiatement évident de définir un trou ou de distinguer différents types de trous.
En topologie géométrique, cependant, les trous sont déterminés différemment. Dans ce domaine, le genre d’une surface connectée et orientable est un nombre entier représentant le nombre maximal de coupes le long de courbes simples fermées non intersectées sans rendre le collecteur résultant déconnecté. En termes simples, il s’agit du nombre de « trous » que possède un objet (les « trous » étant interprétés dans le sens de trous de beignets ; une sphère creuse serait considérée comme n’ayant aucun trou dans ce sens). Un beignet, ou tore, possède un seul de ces trous. Une sphère en a 0.
Trous en physiqueModifier
En physique, l’antimatière est décrite de manière omniprésente comme un trou, un emplacement qui, lorsqu’il est réuni avec la matière ordinaire pour remplir le trou, a pour résultat que le trou et la matière s’annulent l’un l’autre. Ce phénomène est analogue au colmatage d’un nid de poule avec de l’asphalte, ou au remplissage d’une bulle sous la surface de l’eau avec une quantité égale d’eau pour l’annuler. L’exemple le plus direct est le trou d’électron ; une description théorique assez générale est fournie par la mer de Dirac, qui traite les positrons (ou les antiparticules en général) comme des trous. Les trous fournissent l’une des deux formes primaires de conduction dans un semi-conducteur, c’est-à-dire le matériau à partir duquel les transistors sont fabriqués ; sans trous, le courant ne pourrait pas circuler, et les transistors s’allument et s’éteignent en activant ou désactivant la création de trous.
Les trous en biologieEdit
Le corps des animaux a tendance à contenir des trous spécialisés qui servent à diverses fonctions biologiques, telles que l’admission d’oxygène ou de nourriture, l’excrétion de déchets, et l’admission ou l’expulsion d’autres fluides à des fins de reproduction. Chez certains animaux simples, cependant, un seul trou sert à toutes ces fonctions. La formation de trous est un événement important dans le développement d’un animal :
Tous les animaux commencent leur développement avec un seul trou, le blastopore. S’il y a deux trous, le deuxième trou se forme plus tard. Le blastopore peut naître en haut ou en bas de l’embryon.
La gramicidine A, un polypeptide de forme hélicoïdale, a été décrite comme un trou portable. Lorsqu’il forme un dimère, il peut s’incruster dans les membranes bicouches cellulaires et former un trou à travers lequel les molécules d’eau peuvent passer.
Ingénierie des sensEdit
Trous aveugles et trous traversantsEdit
Types de trous en ingénierie : aveugles (à gauche), traversants (au milieu), interrompus (à droite).
En ingénierie, en usinage et en outillage, un trou peut être un trou borgne ou un trou traversant (également appelé trou traversant ou trou de dégagement). Un trou borgne est un trou qui est alésé, percé ou fraisé à une profondeur spécifiée sans percer l’autre côté de la pièce. Un trou traversant est un trou qui traverse complètement le matériau d’un objet. En d’autres termes, un trou traversant est un trou qui traverse entièrement un objet. Les tarauds utilisés pour les trous débouchants sont généralement coniques car ils tapent plus rapidement et les copeaux seront libérés lorsque le taraud sortira du trou.
L’étymologie du trou borgne est qu’il n’est pas possible de voir à travers. Il peut également se référer à toute caractéristique qui est prise à une profondeur spécifique, se référant plus spécifiquement au trou fileté intérieurement (trous taraudés). Sans tenir compte du point de perçage, la profondeur du trou borgne, par convention, peut être légèrement plus profonde que celle du filetage.
Il existe trois méthodes acceptées de filetage des trous borgnes :
- Taraudage conventionnel, en particulier avec les tarauds de fond
- Filetage en un seul point, où la pièce est tournée, et un outil de coupe pointu est introduit dans la pièce à la même vitesse que le pas du filetage interne. Le filetage à un seul point à l’intérieur d’un trou borgne, comme le perçage à l’intérieur d’un trou, est intrinsèquement plus difficile que de le faire dans un trou traversant. Cela était particulièrement vrai à l’époque où l’usinage manuel était la seule méthode de contrôle. Aujourd’hui, la commande numérique rend ces tâches moins stressantes, mais néanmoins toujours plus difficiles qu’avec les trous débouchants.
- Interpolation hélicoïdale, où la pièce reste immobile et la commande numérique par ordinateur (CNC) déplace une fraise dans la trajectoire hélicoïdale correcte pour un filet donné, en fraisant le filet.
Au moins deux fabricants d’outils américains ont fabriqué des outils pour le fraisage de filets dans des trous borgnes : Ingersoll Cutting Tools de Rockford, Illinois, et Tooling Systems de Houston, Texas, qui a introduit le Thread Mill en 1977, un dispositif qui a fraisé de grands filets internes dans les trous borgnes des obturateurs de puits de pétrole. Aujourd’hui, de nombreuses fraiseuses CNC peuvent exécuter un tel cycle de fraisage de filets (voir une vidéo d’une telle coupe dans la section « Liens externes »).
Une utilisation des trous traversants en électronique est avec la technologie des trous traversants, un schéma de montage impliquant l’utilisation de fils sur les composants qui sont insérés dans des trous percés dans les cartes de circuits imprimés (PCB) et soudés à des pattes sur le côté opposé, soit par assemblage manuel (placement à la main), soit par l’utilisation de machines de montage par insertion automatisées.
Trous d’épingleEdit
Un trou d’épingle est un petit trou, généralement réalisé en pressant un objet fin et pointu tel qu’une épingle à travers un matériau facilement pénétrable tel qu’un tissu ou une très fine couche de métal. Les trous similaires réalisés par d’autres moyens sont également souvent appelés trous d’épingle. Les trous d’épingle peuvent être faits intentionnellement pour diverses raisons. Par exemple, en optique, les trous d’épingle sont utilisés comme ouvertures pour sélectionner certains rayons de lumière. Ils sont utilisés dans les appareils photo à sténopé pour former une image sans utiliser d’objectif. Les trous d’épingle sur les emballages de produits ont été utilisés pour contrôler l’atmosphère et l’humidité relative à l’intérieur de l’emballage.
Dans de nombreux domaines, cependant, les trous d’épingle sont un effet secondaire nuisible et indésirable des processus de fabrication. Par exemple, dans l’assemblage de microcircuits, les trous d’épingle dans la couche d’isolant diélectrique qui recouvre le circuit peuvent provoquer une défaillance du circuit. Par conséquent, « o éviter les trous d’épingle qui pourraient faire saillie à travers toute l’épaisseur de la couche diélectrique, c’est une pratique courante de tamiser plusieurs couches de diélectrique avec séchage et cuisson après chaque tamisage », empêchant ainsi les trous d’épingle de devenir continus.