À chaque vue éclatée de téléphone ou tablette chez iFixit arrive cet instant crucial, où l’avenir s’apprête à prendre un tournant décisif. C’est comme juste avant la dernière carte au poker, un triple axel en patinage artistique, ou le moment où l’on clique sur la story Instagram d’un ami égocentrique : Y aura-t-il des bandes adhésives étirables sous la batterie, ou (soupir) autre chose ?
Les batteries fixées en place avec des bandes adhésives étirables représentent la meilleure alternative à l’absence totale d’adhésif. Ce qui rend ces bandes si remarquables pour nous, c’est ce qu’elles ne sont pas : une colle gluante, difficile à retirer, qui vous oblige pratiquement à triturer une batterie lithium-ion (ce qui est une très, très mauvaise idée). Le retrait d’une batterie téléphone représente une part importante de l’indice de réparabilité de celui-ci – pas un point entier à lui seul, mais il peut facilement faire varier l’indice d’un point vers le haut ou vers le bas. Utiliser un adhésif qu’une personne lambda peut retirer sans outils spécifiques ni produits chimiques est primordial.
J’ai appris tout cela depuis que je travaille chez iFixit. Mais j’au voulu en savoir plus. Quels sont les principes physiques et chimiques derrière les bandes adhésives étirables ? Pourquoi tous les fabricants d’appareils ne les utilisent-ils pas ? Et quelle est la meilleure façon de les utiliser, que ce soit pour les appliquer ou les retirer ? Plongeons dans le vif du sujet.
Comment fonctionnent les bandes adhésives étirables
iFixit a la chance d’avoir des potes chez Tesa, fabricant mondial d’adhésifs pour les marchés industriels et commerciaux, qui compte près de 5 000 employées et employés, mais capable d’envoyer une délégation experte dans nos petits locaux. Nous l’avons filmée pour un tutoriel vidéo destiné à notre clientèle Pro pour expliquer comment poser des bandes adhésives et choisir le bon type. Nous avons échangé en détail sur la science derrière les bandes étirables.
Trois propriétés importantes caractérisent tout adhésif : l’adhérence, la cohésion et le tack. Elles forment un triangle : vous pouvez ajouter ou retirer à l’une de ces propriétés, mais cela modifie les autres. L’adhérence et la cohésion sont les plus contradictoires, et cruciales pour concevoir et choisir un adhésif. En termes simples :
- L’adhérence est l’attraction entre l’adhésif et le substrat (la surface sur laquelle vous voulez que l’adhésif colle). Elle s’améliore avec la pression, et généralement avec un bref laps de temps. C’est la capacité à rester attaché à quelque chose.
- La cohésion est la force interne d’un adhésif, sa capacité à rester intact. C’est la façon dont il résiste à la chaleur, à l’étirement latéral, au grattage ou à d’autres perturbations. C’est la capacité à rester d’un seul bloc.
- Le tack est la capacité d’un adhésif à adhérer initialement à quelque chose, lors de la toute première application. C’est particulièrement important pour la pose sur des surfaces résistantes aux adhésifs, comme les surfaces rugueuses. Normalement, cela n’a pas beaucoup d’importance si l’adhésif est appliqué et sous pression ou après un laps de temps (c’est l’adhérence), mais notez ces italiques. C’est la capacité à s’accrocher à quelque chose dès qu’il est appliqué ou déplacé.
Normalement, ce qui compte avec un adhésif, c’est sa capacité à fixer deux choses ensemble. Vous voulez qu’il résiste à la force qui pourrait détacher ces deux choses, généralement venant d’une direction parallèle : gravité, mains, etc. Mais voici où intervient une science étrange. Les bandes adhésives étirables sont fabriquées avec des polymères qui se réalignent quand l’adhésif est étiré parallèlement à la surface sur laquelle il se trouve. Le tack diminue considérablement, le lien adhésif est rompu, et la substance (qui est toujours intacte, grâce à sa cohésion) peut glisser sur des surfaces auxquelles elle s’accrocherait normalement. Elle ne laisse aucun résidu car elle n’a été ni arrachée ni frottée, elle a juste quitté discrètement la scène, comme une invitée modèle.
Bref, c’est un adhésif qui change ses propriétés moléculaires si vous l’étirez comme un chewing-gum. C’est incroyable.
J’aimerais pouvoir vous en dire plus sur la science exacte de la façon dont étirer l’adhésif réaligne ses polymères, mais ce serait… très long. Le forum Quora compte plusieurs questions au sujet du fonctionnement des languettes accroche-tableau Command de 3M, mais la réponse la plus exacte vient d’un ancien employé de 3M, qui explique que c’est tout bonnement un secret. Il mentionne toutefois que ces languettes ont « une résistance à la traction extrêmement élevée, mais une résistance au cisaillement assez faible. » Comme pour de nombreux grands concepts, une bande dessinée xkcd aide à l’explique, puis une explication l’explique (attention : il y a un juron dans la bande dessinée, mais aussi beaucoup de science).
L’un des plus anciens brevets américains sur les bandes adhésives étirables, accordé à Johnson & Johnson en 1976, indique que la magie de ces bandes est « une composition unique formant un film comprenant des copolymères blocs A-B-A élastomères et thermoplastiques. » Quels types de copolymères blocs A-B-A, me demandez-vous ? « [L]es blocs A sont dérivés du styrène ou d’homologues du styrène et les blocs B sont dérivés de diènes conjugués ou d’alcènes inférieurs. » Ah oui, bien sûr… Vous pouvez aussi consulter le brevet de 3M de 1999 pour les bandes adhésives étirables avec languette d’extraction, mais il suppose que vous avez compris la chimie du brevet de 1976.
3M explique (un peu) comment fonctionnent leurs languettes accroche-tableau Command dans un article de blog sur… la déco pour les Fêtes. L’experte scientifique Margaret Sheridan y vulgarise la chimie derrière les languettes accroche-tableau, qu’elle a contribué à développer :
L’adhésif a une force d’adhérence, c’est à dire une force entre la bande et le substrat, ou la surface sur laquelle vous collez la bande. Il a également une force de cohésion, qui est la force interne de l’adhésif. Nous voulons que cette force de cohésion soit supérieure à la force d’adhérence, afin que lorsque vous l’étirez, il se détache proprement.
Remarque : Si vous connaissez ou pouvez fournir une bonne explication en langage compréhensible du fonctionnement de la physique-chimie des bandes adhésives étirables, commentez l’article ci-dessous.
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La meilleure façon de retirer les bandes adhésives étirables
Consultez n’importe lequel de nos tutoriels de changement batterie iPhone (et quelques autres), et vous obtiendrez les conseils d’iFixit sur l’utilisation des bandes adhésives étirables. Par exemple :
- Évitez de plisser ou de tordre les bandes.
- Tirez lentement et appliquez une tension uniforme, sans laisser de mou ni faire de fronces.
- Tirez en formant un angle aussi bas que possible (inférieur à 60 degrés si possible), sans rester accroché à d’autres composants.
- Si la bande se casse, saisissez l’extrémité et continuez.
- Si vous ne pouvez pas récupérer l’extrémité, essayez avec de la chaleur ou de l’alcool isopropylique, une ficelle… et de la patience.
La délégation de Tesa a bien souligné qu’une tension constante et régulière est la clé d’un retrait efficace. Essayez de ne jamais relâcher la tension, tout en saisissant régulièrement la bande au plus près de la batterie.
Les réparatrices et réparateurs de téléphones avec de l’expérience remarqueront peut-être que dans certains des tutos iFixit, nous vous demandons de retirer le moteur haptique ou d’autres composants de l’iPhone, des pièces qui ne semblent pas strictement nécessaires pour accéder à la batterie iPhone. Maintenant, vous comprenez pourquoi : nous retirons les objets auxquels la bande risque de rester accrochée ou qui vous empêchent de tirer en formant un angle bas.
Une fois les bandes adhésives tirées et retirées, vous avez une batterie prête à se détacher, sans résidu d’adhésif sur le boîtier ou la coque. Après un nettoyage rapide de la surface à l’alcool isopropylique, vous êtes prêt à appliquer de nouvelles bandes adhésives étirables. Ce qui soulève la question…
Pourquoi tous les fabricants n’utilisent pas des bandes adhésives étirables ?
La délégation de Tesa, qui vend à la fois des bandes adhésives étirables et d’autres adhésifs aux fabricants d’appareils, nous a expliqué qu’il y avait des compromis de design à faire pour un retrait facile d’une batterie téléphone, PC ou autre.
Le fabricant doit non seulement ajouter une infime épaisseur pour les bandes elles-mêmes (vous riez, mais chaque micromètre compte), mais aussi prévoir l’accès aux languettes d’extraction. Cela peut signifier de déplacer des composants pour que vos doigts, ou une pincette arrondie, puissent atteindre les languettes d’extraction, et de ne placer aucun composant au-dessus ou au-dessous du tracé de la bande adhésive quand vous tirerez dessus. Certains fabricants, surtout ceux qui ne voient aucun profit ou intérêt dans la réparation électronique, ne veulent pas forcément consacrer du temps ou de la place aux bandes adhésives étirables.
Cela dit, même Google, qui collait auparavant les batteries, a adopté les bandes adhésives étirables à partir du Pixel 3. Et à l’intérieur du Pixel 4a, elle va même jusqu’à découper de petites encoches dans le châssis central et y enfiler les languettes d’extraction, afin de vous offrir un angle très confortable pour tirer dessus.
Pourquoi les batteries ont-elles besoin d’adhésif ou de colle ?
C’est un paradoxe du design moderne que ces téléphones aussi minces que possible, mais dont les batteries doivent être maintenues en place avec de l’adhésif. L’espace restreint à l’intérieur ne devrait-il pas suffire à maintenir la batterie en place ?
Si c’était le type de batterie comme dans votre bon vieux téléphone des années 2000, bien sûr. Le type de batterie à coque rigide que vous pouviez retirer depuis l’arrière de votre téléphone pouvait résister à quelques coups. Mais les batteries des téléphones modernes sont minces et ont une coque souple. Cela leur permet de mieux s’adapter et d’intégrer plus d’autonomie dans un espace plus petit. Mais, comme l’a écrit Kyle Wiens d’iFixit dans WIRED à propos du désastre du Samsung Galaxy Note 7 :
L’obsession du marché pour des gadgets toujours plus minces nécessite des batteries toujours plus minces. On se tourne donc de plus en plus vers les batteries lithium-polymère. Ces batteries sont incroyablement délicates et enfermées dans une coque souple semblable à une feuille d’aluminium. Cela réduit l’encombrement, et les batteries sont plus faciles à emballer. Mais cela revient essentiellement à envelopper un appareil potentiellement incendiaire dans du papier d’aluminium.
Et puis à le coller dans un appareil que les gens tiennent près de leur visage.
Les batteries lithium-ion modernes, le type mince emballé dans du papier alu, sont collées en place pour qu’elles ne soient ni pincées, ni perforées, ni autrement endommagées par d’autres composants du téléphone. La batterie plate et longue, collée en place, va même servir de renfort pour le téléphone lui-même dans certains cas. Il est peu probable que les batteries reviennent à des coques rigides de sitôt, donc pour l’instant, nous devons composer avec l’adhésif.
Comment réappliquer des bandes adhésives étirables
Nous fournissons un modèle pour poser les nouvelles bandes adhésives après un changement batterie iPhone, car de l’adhésif mal placé peut interférer avec la bobine de charge sans fil. Cela met en évidence un véritable inconvénient des bandes adhésives étirables : une fois que vous les avez posées, impossible de les repositionner.
Notre tuto de pose des bandes adhésives étirables suppose que vous appliquez l’adhésif sur une batterie toute neuve, fraîchement sortie de son emballage. Cependant, avant d’appliquer l’adhésif sur le téléphone lui-même, il est recommandé de nettoyer soigneusement la surface, de préférence avec de l’alcool isopropylique. J’ai constaté que c’est un facteur déterminant pour savoir si une languette accroche-tableau maintient un cadre photo au mur, ou si je vais être réveillé par un grand bruit au milieu de la nuit.
Enfin, évitez à tout prix les bulles d’air, les plis et autres déformations. N’importe quel type d’espace entre l’adhésif et la surface affaiblit sérieusement le lien, et peut conduire à un détachement inattendu. Or, vous ne voulez pas que votre batterie se balade à l’intérieur de votre appareil. Croyez-moi !
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