Trois semaines après son départ, l’avion solaire Solar Impulse vient de se poser en Chine. Il a déjà parcouru le tiers de son périple autour du monde de 35 000 km sans aucune goutte de carburant. Depuis le 30 mars sa maquette géante est exposée à Paris à la Cité des Sciences.
Solar impulse est propulsé par quatre moteurs électriques alimentés par des batteries stockant l’énergie électrique fournie par 17 000 cellules solaires (1). Pour les deux ingénieurs suisses initiateurs du projet et les industriels de la chimie qui s’y sont investis, c’est l’aboutissement de treize années de recherche (2). Les cellules photovoltaïques (3) devaient être légères avec un profil aérodynamique, Solvay a remplacé le verre par un plastique fluoré (4). Pour la protection de l’eau et des salissures c’est un film d’Halon un copolymère (5) qui a été retenu. De même pour les batteries ion–lithium (6), le liant pour les électrodes PVDF et l’additif dans l’électrolyte (7) améliorent la circulation des ions et la densité énergétique des batteries, innovations qui se retrouveront dans nos smartphones (8). La structure légère de l’avion est à base de fibres de carbone (9) et, pour l’isolation du cockpit, Bayer a développé des mousses de polyuréthane renforcées de fibres de carbone qui auront d’intéressantes retombées en automobile (10). Les ailes de 72 mètres d’envergure, presque aussi longues que celles d’un Airbus A 380 sont résistantes et légères avec une structure composée de papier laminé entre deux nappes de fibres de carbone et rendue rigide par un polyamide spécial (11) le Torlon PAI.
L’avion ne pèse que le poids d’un gros 4x4, car pour un tel enjeu, le poids voilà l’ennemi. Solar Impulse est un laboratoire d’innovation pour la chimie et les matériaux, c’est aussi un formidable démonstrateur pour les technologies du développement durable. Après son escale en Chine, souhaitons-lui bon vent et allez voir son double à la Cité des Sciences, vous serez épatés.
Jean-Claude Bernier
avril 2015
Quelques ressources pour en savoir plus :
1) La conversion photovoltaïque de l’énergie solaire
2) Ingénieur de recherche (vidéo 6:43)
3) Un exemple d’énergie renouvelable : panneaux solaires photovoltaïques
4) Les élastomères thermoplastiques (ETP) fluorés : synthèse, propriétés et applications
5) Les cellules et système de l’avion solaire, Chemical World Tour Saison 4 (Fleur et Pierre, vidéo 7:52)
6) Matériaux pour conversion et stockage de l’énergie : avancées et challenges
7) Les nouvelles batteries au lithium, Chemical World Tour Saison 4 (Anna et Axel, vidéo 8:39)
8) Les multiples contributions de la chimie dans la conception des tablettes et des smartphones
9) Les composites carbone/carbone
10) Les matériaux poreux pour améliorer les transports
11) La grande aventure des polyamides
"Solar Impulse SI2 pilote Bertrand Piccard Payerne November 2014" by Milko Vuille - Own work.
Licensed under CC BY-SA 4.0 via Wikimedia Commons.
Les djihadistes de Daech ont détruit d'importantes collections d'art pré-islamique conservées à Mossoul, ville d'Irak. Des statues et objets des périodes assyriennes datant de plusieurs siècles avant notre ère, ainsi que le célèbre taureau ailé de la porte de Negal, ont été anéantis. Quelques semaines après avoir brûlé plus de 8000 livres et documents rares de la bibliothèque, Daech poursuit son nettoyage culturel après le nettoyage ethnique et religieux encore plus grave. Le patrimoine c'est la mémoire de l'humanité ; les sculptures, les livres, les bâtiments, les peintures, les vitraux sont le témoignage de l'art et de l'histoire des civilisations. Hélas, sans compter ces déprédations, le climat, la pluie, le vent, altèrent ces témoignages et c'est encore la chimie qui permet de comprendre, d'analyser et de réparer leurs dégradations.
C'est d'abord la chimie analytique qui mène l'enquête et donne son verdict (1). Prennent le relais des instruments de physique tels que le rayonnement synchrotron (2) et le mini accélérateur « Aglaé » dans les propres locaux du musée du Louvre (3) qui analysent et recomposent la structure des surfaces des statues ou la composition de la peinture d'origine d'un tableau du 18e siècle. C'est ensuite la collaboration entre chimistes (4) et spécialistes de l'art qui permet de comprendre les traditions des anciennes générations par une approche à la fois ethnologique et physico-chimique (5). C'est ainsi qu'en collaborant avec des historiens on retrouve l'aspect original des bronzes antiques (6), on peut aussi comprendre et analyser le savoir-faire des verriers de l'Antiquité (7). Au-delà de la sauvegarde de l'héritage du passé on peut aussi par l'analyse des fards retrouvés lors des fouilles égyptiennes savoir comment on vivait et se maquillait plus de 2000 ans avant nous (8).
Oui, la chimie peut nous replonger dans un passé qui revit alors avec ses traditions, mais elle est aussi essentielle pour la connaissance et la restauration du patrimoine.
Jean-Claude Bernier
mars 2015
Quelques ressources pour en savoir plus :
1) Chimie analytique, art et patrimoine, vers une vision commune
2) Matériaux du patrimoine et altération. Analyse par rayonnement synchrotron
3) Aglaé, ou la Beauté vue par la Science
4) Responsable de laboratoire d’analyses / contrôle qualité (H/F) (fiche métier)
5) Khôl toujours (vidéo, 6:39)
6) Couleurs originelles des bronzes grecs et romains
7) L'art du verrier : des nanotechnologies depuis l'Antiquité !
8) Recette pour un maquillage égyptien (vidéo, 3:00)
Les conférences du colloque « Chimie et Expertise - Santé et Environnement » qui s'est tenu le 11 février 2015 sont accessibles et gratuitement télédéchargeables sur le site http://actions.maisondelachimie.com/nos_colloques_en_videos.html.
Les experts scientifiques universitaires et industriels nationaux y font le point sur la contribution de la chimie aux travaux d’expertises sollicités par les autorités publiques, les entreprises ou les particuliers qui touchent des enjeux de santé humaine ou animale ou des enjeux environnementaux.
La chimie, industrie intervenant en amont de très nombreux secteurs d’activité, doit sans cesse innover mais en tenant compte de l’évolution des exigences de la société en matière de respect de l’environnement et de protection de la santé humaine et animale.
La réglementation européenne connue sous le vocable REACH impose aux acteurs industriels et aux chercheurs fabriquant ou utilisant des substances chimiques un contrôle strict au niveau de leur fabrication, de leur mise sur le marché et de leur utilisation. Ce règlement nouveau est très contraignant et coûteux dans sa mise en œuvre car il limite l’accès à certaines substances, et peut même conduire à l’abandon de certaines d’entres elles.
Cependant, ces contraintes, imposées par REACH dans l’intérêt des consommateurs et citoyens européens qui, nous l’espérons, devraient devenir normes internationales au bénéfice de tous les habitants de notre planète, sont aussi une opportunité pour développer l’innovation.
La conférence plénière d’ouverture aborde largement ces points qui sont illustrés et débattus dans les quatre conférences de la table ronde suivante qui réunit d’une part des industriels de référence en matière de chimie dans trois domaines, pétrochimie, santé et environnement avec d’autre part les experts de l’Agence nationale de sécurité sanitaire, de l’alimentation de l’Environnement et du travail (ANSES) et de l’Institut national de l’environnement industriel et des risques (INERIS).
Les autres conférences sont centrées sur des sujets qui en terme de prévention ou d’intervention des risques sont au centre des préoccupations de la population et au cœur de débats contradictoires et parfois polémiques qui ont lieu sur ces sujets, car la démonstration du zéro défaut et zéro risque de danger est parfois difficile à atteindre d’autant plus qu’elle ne doit pas conduire à un immobilisme qui représenterait un risque bien supérieur.
Des thèmes, aussi controversés que les nano-objets et les gaz et pétroles de roches-mères, également dénommés, à tort, gaz et pétrole de schiste, sont présentés avec toute la rigueur de l’expertise scientifique, indépendante, pluraliste et contradictoire qui s’impose.
Pour répondre à l'évolution des métiers de la chimie ainsi qu'à la demande des employeurs des métiers de la chimie, deux nouveaux BTS vont être créés, « Pilotage de procédés » et « Métiers de la chimie », ce dernier succèdent aux BTS « Chimiste » et « Peintures encres et adhésifs ».
Ces deux nouveaux BTS seront en place dès le mois de septembre 2016.
http://eduscol.education.fr/rnchimie/bts_c/circulaire_bts_2015.pdf
Cette année, 6 binômes constitués d’un étudiant en chimie et d’un étudiant en journalisme ont parcouru le monde pour aller à la rencontre des innovations de la chimie sur le thème « chimie et énergie ». Les thèmes abordés lors de ces reportages concernent tout autant les problèmes de production, de stockage et d’économie d’énergie.
Découvrez les 6 reportages de nos envoyés spéciaux et votez pour votre film préféré !
Janvier est le moment pour les lycéens de terminale de se renseigner sur les formations, leur contenu et les établissements de l’enseignement supérieur sur le site APB www.admission-postbac.fr.
La première phase se déroule du mardi 20 janvier au vendredi 20 mars 2015 sur www.admission-postbac.fr avec l'ouverture d'un dossier d’inscription et la saisie des vœux de poursuite d’études par ordre de préférence. Il est possible de modifier le classement hiérarchisé de vœux ultérieurement.
Toutes les informations, notamment sur le calendrier, sont disponibles sur le site www.admission-postbac.fr.
Retrouvez également les fiches des métiers résultant des applications des sciences de la chimie dans tous les domaines, ainsi que les parcours de formation pour y accéder dans l'espace métiers de Mediachimie.org et dans l'éditorial sur l'orientation de janvier 2014.
Le monde scientifique et industriel de la chimie a été bouleversé par les actions terroristes des 7, 8 et 9 janvier derniers. Chercheurs, enseignants, opérateurs, techniciens, employés et cadres ont participé là où ils étaient aux rassemblements citoyens. Ils ont marqué leurs soutiens aux familles cruellement atteintes et puisé avec les millions de français les motifs de courage et d’apaisement le dimanche 11 janvier. Mais ils agissent aussi tous les jours dans les laboratoires et les usines pour le bien-être de leurs concitoyens et aussi pour leur sécurité et leur sûreté.
Les prix Nobel ont récompensé de nombreux chimistes qui ont fait progresser l’hygiène et la santé et sauvé des millions de vies humaines. Mais ce n’est pas suffisant. En ce moment, même la chimie agit pour la sécurité des français. Elle intervient par exemple dans les micro–capteurs (1) qui détectent des traces de gaz mais aussi de vapeurs d’explosifs (2) et peuvent prévenir et éviter des attentats. En travaillant avec la police scientifique et la gendarmerie, les chimistes déplacent leurs moyens d’analyses sur le terrain (3) au profit de l’enquête. Si la chimie et les forces de sécurité ne peuvent éviter tous les actes terroristes, la chimie reste essentielle pour élucider les crimes et attentats (4). Grâce aux nouvelles techniques séparatives (5) les scènes de crimes sont très soigneusement analysées et passées au peigne fin. Les techniques automatisées de chromatographie complexe (6) permettent de déceler les empreintes génétiques (7) et d’identifier très vite les auteurs criminels comme l’ont été les fanatiques de janvier. Des métiers enthousiasmants de chercheurs et de chimistes analystes au service de nos concitoyens au sein de l’IRCGN (Institut de recherches criminalistiques de la gendarmerie nationale) et de la police scientifique (8) (9) (10) s’ouvrent pour nos jeunes chimistes enquêteurs (11) (12) .
La chimie n’oublie pas Charlie.
Jean-Claude Bernier
Janvier 2015
Quelques ressources pour en savoir plus :
1) Micro-capteurs à semi-conducteurs pour la détection de dioxyde de carbone [vidéo, 35:51]
2) Les nouvelles techniques d’investigation des explosifs [vidéo, 47:08]
3) Laboratoire sur le terrain au profit de l’enquête [vidéo, 39:30]
4) Chimie et sciences criminelles
5) Sciences et techniques séparatives pour scènes de crime complexes [vidéo, 39:01]
6) Cette arme a-t-elle tiré ?
7) La chimie dans les empreintes génétiques
8) La chimie et la criminalistique à l’IRCGN [vidéo, 30:46]
9) La chimie au service de la sécurité de nos concitoyens [vidéo, 25:12]
10) La police scientifique [vidéo,33:14]
11) Responsable d’un laboratoire d’analyses (fiche métier)
12) Technicien chimiste (H/F) (fiche métier)
Les parisiens et franciliens seront-ils privés des soirées d’hiver passées douillettement au coin du feu ? Alors que le « bois-énergie » fait partie des combustibles renouvelables recommandés pour la transition énergétique on l’accuse maintenant de polluer l’air des grandes agglomérations (1). Qu’en est-il ?
Le bois, composé presque essentiellement de carbone, hydrogène et oxygène, brûle en trois étapes :
- C’est d’abord l’eau d’humidité et liée qui s’échappe vers 100 – 150 °C ;
- Les gaz combustibles CO (2), H2 et les hydrocarbures brûlent avec l’oxygène de l’air en une belle flamme jaune ;
- Le carbone charbonneux (3) rougeoie et s’oxyde à 800 °C, à la fin ne restent que les cendres (4).
Son bilan en gaz à effet de serre est nettement à son avantage 40/80 kg de CO2 /MWh (5), 5 fois moins que le gaz naturel et 10 fois moins que le fioul (6). Mais si dans les chaudières à granulés ou à plaquettes cet avantage, y compris financier, est réel, dans les foyers ouverts la combustion est incomplète. Se dégagent alors du CO imbrûlé, des HAP (hydrocarbures aromatiques polycycliques), des COV (composés organiques volatils), NOx (7) et surtout des particules fines et ultrafines dangereuses pour la santé. Les études de l’INERIS et de l’ADEME (8) ont montré que les émissions de particules issues de la combustion de bois en foyers ouverts dépassaient largement et parfois d’un facteur 3 les émissions polluantes des transports routiers et ceci principalement dans le cas du chauffage domestique. Faut-il sacrifier la joie de contempler les flammes dansantes dans la cheminée et la boucher ou y mettre un insert moderne panoramique qui a le label vert ADEME (9) ?
Cruel dilemme quand on veut une bonne note d’AIRPARIF.
Jean-Claude Bernier
Janvier 2015
Quelques ressources pour en savoir plus :
1) La qualité de l’air en question
2) Le monoxyde de carbone (produits du jour)
3) L’obtention de charbons actifs
4) Les végétaux contiennent du vanadium, du molybdène et du chrome
5) Le dioxyde de carbone (produits du jour)
6) Se loger, se déplacer : peut-on se libérer de l’addiction aux énergies fossiles ?
7) La chimie atmosphérique : contexte, récents développements et applications
8) Technicien environnement (fiche métier)
9) Responsable assurance qualité (fiche métier)
L’un des plus grands meetings francophone Matériaux 2014 s’est déroulé fin novembre à Montpellier. 27 sociétés savantes et près de 1700 chercheurs, enseignants, doctorants et industriels ont fait le point sur la recherche et l’industrie des matériaux. Cinq conférences plénières ouvraient les journées où se déroulaient en parallèle 19 colloques. De nombreuses évolutions et innovations y ont fait l’objet de communications.
Ce sont tout d’abord les contributions essentielles des matériaux, au stockage, à la conversion de l’énergie et à sa conservation (1), les nouvelles avancées sur les batteries (2), les membranes des piles à combustible, la production et le stockage de l’hydrogène.
Une préoccupation de plus en plus présente est celle de l’économie des sources carbonées et la préservation de l’environnement. Des études sur le cycle de vie et le recyclage des métaux (3) commencent à être diffusées. L’allègement des structures automobiles et aéronautiques par les composites et alliages légers est une piste de plus en plus d’actualité (4) (5). Les nouveaux aciers à haute résistance, les revêtements anti-corrosion ont fait d’énormes progrès. Il est jusqu’aux applications des matériaux pour la santé qui se diversifient comme les nanoparticules vecteurs thérapeutiques (6). Font également leurs percées les matériaux bio-inspirés (7) et les textiles fonctionnalisés (8). Il faudrait plusieurs pages pour citer les matériaux fonctionnels du domaine de l’électronique et de la haute technologie (9).
Matériaux 2014 fut une très bonne revue de l’activité matériaux en amont des industries métallurgiques, céramiques, verrières et du bâtiment qui emploient plusieurs millions de personnes dans l’hexagone (10).
Jean-Claude Bernier
Décembre 2014
Quelques ressources pour en savoir plus :
(1) Isolation dans l'habitat : la chimie pour ne pas gaspiller de calories !
(2) La chimie dans les batteries
(3) Recyclage des matériaux et évaluation environnementale
(4) Les alliages d’aluminium pour l’allègement des structures dans l’aéronautique et la carrosserie automobile
(5) Matériaux polymères et développement durable
(6) Nanovecteur chimique de médicament : médaille de l’innovation 2012 du CNRS
(7) Chimie des matériaux hybrides
8) Le textile, un matériau multifonctionnel
(9) Les matériaux avancés, moteurs de l’innovation en électronique (vidéo, 28:33)
(10) Ingénieur chimie des matériaux - Un métier de l'automobille (vidéo, 2:10)
Vous êtes collégien, lycéen, étudiant ou apprenti ?
Dans le cadre du Village de la Chimie 2015, et en collaboration avec l’équipe de Mediachimie et Universcience nous vous proposons de rentrer dans le monde souvent surprenant et parfois magique de la Chimie et de ses applications, au travers de ce quiz ludique et instructif.
Testez vos connaissances, à vos claviers !
Pour vous aider dans vos réponses nous vous invitons à consulter notre site Mediachimie.org et celui d’Universcience.
Participez avant le 2 Avril 2015
En décembre, CNRS Images vous accompagne jusqu’à la fin de l’année en vous proposant chaque jour, sur son compte Facebook, une photographie issue de la photothèque du CNRS !
Collectées auprès des scientifiques ou réalisées par des photographes professionnels, ces images témoignent de la variété des recherches menées en 2014 sur le terrain ou dans les laboratoires !
Pour chaque photographie, des liens sont proposés vers des ressources en ligne qui permettent d’en savoir plus.
Les Nations Unies ont proclamé 2014 « Année Internationale de la Cristallographie ». Cette science pluridisciplinaire étudie la forme, la croissance et l’organisation des cristaux à l’échelle atomique. Elle est un véritable « code-barres » de la connaissance de la matière et de la vie ! Ses applications sont multiples dans la vie quotidienne, la production pharmaceutique, les nanotechnologies et biotechnologies.
Les propriétés des matériaux (minéraux, métaux, polymères, matière biologique…) dépendent non seulement de leur composition atomique mais aussi de l’organisation des atomes entre eux. La cristallochimie consiste précisément à déterminer les propriétés des matériaux à partir de leurs arrangements cristallins et à en concevoir de nouvelles applications.
C’est pourquoi Mediachimie.org vous propose un voyage passionnant au cœur de la matière, avec la publication d’une série de fiches sur la cristallographie conçues par des spécialistes du domaine.
Pour commencer, nous vous proposons une introduction présentant un panorama des systèmes cristallins (PDF - 329 Ko).
Le colloque Chimie et cerveau a réuni plus de 1000 participants. Vous pouvez retrouver les enregistrements des vidéos du colloque Chimie et cerveau ici.
Le prochain colloque aura pour thème Chimie et expertise : Santé et environnement. Réservez dès à présent votre journée du mercredi 11 février 2015 !
Le groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) a rendu public le 2 novembre 2014 à Copenhague son 5e rapport, sept ans après celui de 2007. Élaboré par plus de 800 scientifiques qui ont synthétisé près de 30 000 études pluridisciplinaires, ce rapport montre que le réchauffement du climat est sans équivoque. La température moyenne de la planète est montée de 0,85 °C en 132 ans. Le niveau moyen des océans s’est élevé de 19 cm en 100 ans. Enfin, les preuves de l’influence des activités humaines sur la perturbation du climat se sont renforcées. Notamment, les concentrations de gaz à effet de serre, en particulier le CO2 (1) (2) issu de la combustion des sources non renouvelables, ont atteint leur plus haut niveau depuis 800 000 ans !
Les scientifiques interpellent la communauté internationale et lancent un rappel à l’ordre aux chefs d’États et aux gouvernements. Il est encore temps de limiter le réchauffement à 2 °C à la fin de ce siècle, en diminuant de façon drastique les émissions de gaz et en développant à grande échelle les énergies renouvelables, mais des décisions courageuses doivent être prises, sinon une catastrophe climatique frappera inexorablement la planète et les terriens.
Nous avons déjà souligné le rôle essentiel de la chimie dans la transition énergétique (3) et rappelé son rôle majeur dans la réduction des émissions de CO2. Le remplacement en chimie organique des ressources pétrolières par la biomasse (4) permet déjà aux molécules bio-sourcées de représenter de l’ordre de 20 % de la production. De nouveaux procédés de synthèses des biocarburants de 2e génération sont lancés (5). La chimie et le génie des procédés sont à la base des nouvelles énergies renouvelables (6). Que ce soit pour la production d’électricité par les centrales solaires et le photovoltaïque (7a) (7b), l’industrie nucléaire (8), le stockage électrochimique par les nouvelles batteries lithium (9) et même le recyclage du CO2 (2).
La chimie et les chimistes sont en première ligne pour la transition énergétique (10).
Jean-Claude Bernier
novembre 2014
Quelques ressources pour en savoir plus :
(1) Le dioxyde de carbone (produits du jour)
(2) Le dioxyde de carbone, la molécule-clé de la chimie du développement durable
(3) Notre futur énergétique à long terme se décide aujourd’hui (vidéo 22:40)
(4) Le végétal, un relais pour le pétrole ?
(5) Un exemple d’énergie renouvelable : l’essence verte
(6) La chimie, une science au cœur des énergies d’avenir (vidéo 37:28)
(7a) L’énergie photovoltaïque : verrous et perspectives ; (7b) Couches minces et énergie (vidéo 7:27)
(8) La chimie et sa R&D dans l’industrie nucléaire (vidéo 22:50)
(9) L’énergie : stockage électrochimique et développement durable
(10) Cette « chère » transition énergétique
L’accident mortel de Christophe de Margerie, patron de TOTAL, dont le dynamisme et le charisme étaient appréciés, jette sous les feux de l’actualité cette grande société pétrolière et gazière, la cinquième du monde (1). Les médias spécialisés ne manqueront pas de rappeler la stratégie de TOTAL sous cette présidence remarquable, qui relançait l’exploration et diversifiait les orientations énergétiques. Ce qu’on ne dit pas souvent, c’est que ce grand groupe pétrolier est aussi un groupe chimique.
On peut déjà citer la très belle requalification de la plateforme de Lacq qui arrêtait sa production au réseau gazier en 2013 : TOTAL avec les collectivités territoriales d’Aquitaine a su relancer la chimie et garder 8000 emplois sur le site. De même sur la nouvelle orientation de Carling dans la Moselle vers les nouvelles résines (2).
Les filiales chimiques sont connues :
- Hutchinson, spécialiste de la transformation des élastomères (3), du caoutchouc et des polymères techniques pour l’isolation et le transfert des fluides;
- Bostik, qui fabrique des colles sur mesure (4) pour l’étanchéité, la construction et les applications grand public ;
- Atotech, qui est leader mondial des produits pour les traitements de surface et la fabrication des semi-conducteurs et des circuits imprimés (5).
TOTAL, ses sociétés de chimie et d’autres filiales en chimie de spécialités fournissent le marché de l’automobile, les constructions électriques et aéronautiques, les peintures (6) et les composants électriques dans plus de 60 pays.
Dans ces entreprises, plus de 400 métiers co-existent, depuis les géologues et ingénieurs forages jusqu’aux ingénieurs de recherche et de production (7) (8) en chimie mais aussi les ingénieurs systèmes et commerciaux.
Les nouvelles orientations proposées par Christophe de Margerie se sont traduites par le développement du photovoltaïque (9) et le rachat de Sunpower. De même l’implication dans les biotechnologies et la thermochimie pour l’exploitation de la biomasse (10) a entrainé de forts investissements dans les procédés BTL (Biomass To Liquid), avec des pilotes en fonctionnement comme BioTfuel et futurol Amyris pour les biocarburants de 2e génération. Car ce patron responsable disait « demain se fait aujourd’hui… comme aujourd’hui s’est fabriqué hier » et prévoyait la chimie renouvelable qui à terme compensera l’épuisement inéluctable des ressources pétrolières.
Jean-Claude Bernier
octobre 2014
Quelques ressources pour en savoir plus :
(1) Pétrole et essences commerciales
(2) Les matériaux composites à matrices polymères
(3) Les élastomères thermoplastiques (ETP) fluorés : synthèse, propriétés et applications
(4) Une colle qui rallonge la vie des tablettes et smartphones
(5) La chimie au cœur des nanotransistors (video, 46:12)
(6) La chimie crée sa couleur... sur la palette du peintre
(7) Ingénieur de production
(8) Opérateur de production / Conducteur d’appareil
(9) La solution photovoltaïque (vidéo 3:00)
(10) Le végétal, un relais pour le pétrole ?
Le prix Nobel de Physique 2014, décerné début octobre, a été attribué à trois chimistes des matériaux pour la mise au point de la diode électroluminescente (LED) bleue. À cette occasion, le dernier éditorial de Mediachimie.org rappelle l’importance de cette découverte et l’impact qu’elle a eu sur l’équipement domestique (éclairage, écrans plats, lecture des DVD), en n’oubliant pas d’évoquer l’émergence des LED organiques, une autre conquête de la chimie !
Le prix Nobel de Physique 2014 récompense trois chimistes des matériaux (1) : Isamu Akasaki, Hiroshi Amano de l’université de Nagoya et Shuji Nakamura, aujourd’hui professeur à Santa Barbara en Californie, mais qui était au Japon dans les années 1990 ingénieur dans une petite entreprise chimique de Tokushima, Nichia Chemicals.
Les travaux de ces trois chercheurs concernent la découverte en 1993 et le développement pour la commercialisation de la diode électroluminescente (LED) bleue.
Le principe de la LED (Light-Emitting Diode) (2) est assez simple. Certains semi-conducteurs parcourus par un courant électrique émettent de la lumière dont la fréquence, et donc la couleur (3), est intimement liée au gap d’énergie de ce semi-conducteur (4).
Les premières LED à base d’arséniure de gallium (AsGa ou Al GaAs) émettaient d’abord dans l’infrarouge puis dans le rouge. En ajoutant du phosphore (GaAsP) on émet dans le jaune, et avec le nitrure de Gallium (GaN) l’émission est de couleur verte (5). Bien que sachant que le carbure de silicium (SiC) difficile synthétiser à haute température pouvait dans certaines conditions émettre dans le bleu, les chimistes et physiciens se sont cassé les dents pendant 30 ans sur cette couleur. Et pourtant la quête de la reconstitution de la lumière blanche (rouge + vert + bleu) et la mise au point d’un laser bleu émettant à faible longueur d’onde pour la lecture de CD et DVD (6) aux stockages augmentés (films) étaient des objectifs scientifiques et économiques super motivants.
C’est ce trio de chercheurs japonais aujourd’hui récompensés qui obtint les premiers la LED bleue avec le semi-conducteur nitrure de gallium indium (InGaN). Très vite après 1995, le marché des LED s’intensifie. La miniaturisation de ces composants et leur très faible consommation d’énergie lui ouvrent l’éclairage domestique, industriel et urbain, les lampes à LED, les télécommandes infrarouge, le rétro-éclairage des écrans plats (7), les lasers pour les platines CD et DVD (Blu-ray)…
Le jury Nobel a voulu par ce prix souligner aussi l’importance de la recherche qui induit une rupture technologique, celle de l’éclairage, en ajoutant que si le 20e siècle a été celui des lampes à incandescence, le 21e siècle sera éclairé aux LED. C’est un avis un peu risqué, compte tenu des ressources mondiales limitées en indium et gallium (8), et c’est aussi faire fi de l’imagination des chimistes et physiciens qui ont mis au point les OLED ou LED organiques (9). Déjà intégrés dans les écrans plats avec une meilleure définition que les écrans LCD, la multiplicité des polymères greffés et la richesse des molécules de coordination vont apporter une palette de couleurs et une consommation d’énergie encore abaissée qui augurent bien de nouvelles surprises de l’électroluminescence.
Jean-Claude Bernier
octobre 2014
Quelques ressources pour en savoir plus :
(1) Ingénieur chimie des matériaux - Un métier de l'automobile
(2) Les multiples contributions de la chimie dans la conception des tablettes et des Smartphones (vidéo 19:00)
(3) La chimie crée sa couleur… sur la palette du peintre
(4) Le soleil comme source d'énergie - Le photovoltaïque
(5) Produits du jour de la Société Chimique de France
(6) La faible longévité des supports d’information numérique : un défi technologique (vidéo 26:37)
(7) Les matériaux avancés, moteurs de l’innovation en électronique (vidéo, 28:33)
(8) Faire du déchet une ressource (vidéo, 22:47)
(9) Les diodes électroluminescentes organiques : des sources « plates » de lumières (vidéo, 29:25)
Le salon de l’auto ouvre ses portes à Paris. Seront en vedette, comme d’habitude, les nouveaux modèles et les concept-cars des constructeurs. Mais les stars cette année seront aussi les prototypes consommant moins de 2 L/100 km et les nombreux modèles de véhicules hybrides de toutes marques. Sait-on que sans la chimie, jamais, ces autos frugales, économes en énergie et peu polluantes en émission de CO2 n’auraient vu le jour ?
Depuis longtemps dans l’automobile, la chimie est présente (1). Les plastiques, les revêtements anticorrosion, les peintures, les pots catalytiques et antiparticules (2) sont issus de la recherche en chimie. Il est jusqu’aux carburants issus du pétrole, qui peuvent être remplacés par les biocarburants tels que l’éthanol ou les esters d’huile végétale (3) issus de la chimie végétale (4).
Mais la révolution qui est en marche avec les véhicules électriques ou hybrides à assistance électrique fait largement appel à la chimie. Des plateformes allégées en aluminium (5), des coques et carrosseries en composite fibres de carbone (6), des batteries ion–lithium qui stockent l’énergie (7) et des moteurs puissants et légers avec des aimants à base de terre rare (8), sans oublier des pneus performants avec une faible résistance au roulement (9). Tous ces composants essentiels pour la voiture de demain viennent de la recherche et du développement en chimie des matériaux (10).
La très sérieuse Fédération Internationale de l’Automobile (FIA) vient de comprendre cette (r)évolution. Elle vient de créer, à côté du championnat de F1, le championnat de FE (E comme électrique) dont la première course qui a opposé ces nouveaux bolides dotés de batteries ion polymère de 28 Kwh, vient de se dérouler à Pékin le 13 septembre.
Le véhicule électrique n’est plus un mirage. Avec les constructeurs, avec la chimie prenez ce virage ! (11)
Jean-Claude Bernier
octobre 2014
Quelques ressources pour en savoir plus :
(1) L’industrie chimique au service de l’automobile
(2) La catalyse au service de l’automobile
(3) Les enjeux de la R&D en chimie pour le domaine des carburants et des biocarburants
(4) Un exemple d’énergie renouvelable : l’essence verte
(5) Les alliages d’aluminium pour l’allègement des structures dans l’aéronautique et l’automobile
(6) Matériaux composites à matrice polymère
(7) Stockage de l’électricité : élément clé pour le déploiement des énergies renouvelables et du véhicule électrique
(8) Terres rares... vous avez dit rares ?
(9) Le pneumatique : innovation et haute technologie pour faire progresser la mobilité
(10) Ingénieur chimie des matériaux - Un métier de l'automobile (vidéo 2:10)
(11) La voiture électrique : virage ou mirage ?
Le « nouveau modèle énergétique français », projet de loi sur la transition énergétique, doit être discuté lors de la rentrée parlementaire. La transition s’impose devant l’approche du changement climatique et l’épuisement inéluctable des ressources naturelles.
Les priorités du projet de loi sont : la baisse des émissions de gaz à effets de serre, la diminution de la consommation en énergie des bâtiments et des transports, le développement des énergies renouvelables et la diminution de la facture pétrolière. On ne parle pas de la chimie dans le projet et pourtant elle est présente dans tous ces aspects.
C’est la chimie qui invente les matériaux pour économiser l’énergie (1), elle est primordiale pour la production d’énergie nucléaire (2). C’est grâce à la chimie des fibres et des polymères qu’on peut bien isoler les maisons et les habitations lors de la rénovation thermique (3). Le développement des énergies renouvelables dépend des possibilités de stockage de l’électricité (4) lorsqu’il n’y a pas de vent (éolienne) ou de soleil (photovoltaïque). C’est aussi avec les progrès en chimie du solide que de nouvelles couches minces actives vont revêtir les vitrages (5).
Enfin pour économiser les ressources non renouvelables la chimie du végétal (6) et le recours aux nouveaux biocarburants (7) sont des enjeux majeurs dans la stratégie de la transition énergétique. Il faut aussi rappeler que l’industrie chimique est « électro–intensive » c’est-a-dire qu’elle a besoin d’énergie pour fonctionner et progresser. Bien qu’elle ait réduit de 45% ses consommations et ses émissions en 15 ans, il faut préserver sa compétitivité.
Jean-Claude Bernier
septembre 2014
Quelques ressources pour en savoir plus :
(1) Les matériaux stratégiques pour l’énergie
(2) La chimie et sa R&D dans l’industrie nucléaire
(3) Vivre en économisant cette « chère » énergie
(4) Stockage de l’électricité : élément clé pour le déploiement des énergies renouvelables et du véhicule électrique
(5) Couches minces et énergie (vidéo 7:40)
(6) Le végétal, un relais pour le pétrole ?
(7) Les enjeux de la R&D en chimie pour le domaine des carburants et biocarburants
A l'occasion de la 6e édition du prix " Le goût des sciences ", laboratoires publics, privés, équipes de recherche et chercheurs, sont invités à candidater à la 3e catégorie du prix intitulée Les scientifiques communiquent. Date limite d'envoi des dossiers : 21 septembre 2014.
Le dossier de candidature est téléchargeable sur le site à l’adresse suivante : http://www.enseignementsup-recherche.gouv.fr/cid72070/prix-le-gout-des-sciences-2014-inscriptions-jusqu-au-21-septembre.html
L’Union des Industries Chimiques et la Fondation de la Maison de la Chimie lancent la 4ème édition du « Chemical World Tour » sur le thème « Chimie et énergie » en vue de souligner le rôle déterminant de l’industrie chimique dans la transition énergétique.
Plusieurs binômes d’étudiants constitués d’un(e) chimiste et d’un(e) journaliste traverseront la France ou parcourront le monde pour réaliser des reportages afin d’illustrer le thème retenu.
Après une première sélection effectuée sur dossier, les étudiants choisis seront invités à un casting qui aura lieu les 20 et 21 octobre prochain.
Participez ou faites participer à cette formidable aventure en téléchargeant sans tarder le dossier de candidature téléchargeable sur le site à l’adresse suivante : http://www.chemicalworldtour.fr/participez-a-la-selection-du-chemical-world-tour-4/
et en le retournant avant le 6 octobre 2014.
Avec la rentrée, professeurs, élèves, lycéens et étudiants vont découvrir de nouveaux programmes et de nouvelles matières à traiter ou à étudier. Avec les méthodes actives d’enseignement, des dossiers seront à créer, des rapports à écrire, des travaux personnels encadrés à réaliser.
En chimie, « mediachimie.org » vous offre une mine incomparable de documents d’actualité sélectionnés par des experts. Ce ne sont pas des cours tout faits, mais des éléments sur des points traités dans les programmes qui illustrent ces programmes et facilitent par des exemples leur compréhension.
Élèves et étudiants : six thèmes permettent de vous y retrouver suivant ce que vous avez à traiter : Nature, agriculture et environnement - Énergie et économie des ressources - Qualité de vie - Santé et bien–être - Analyse et imagerie - Histoire de la chimie.
Professeurs et enseignants, vous avez à votre disposition l'espace Éducation qui vous permet de rechercher par niveau tous les documents qui collent aux programmes : collège, seconde, premières, terminales, CPGE, IUT, BTS et Licences. En un seul clic vous avez tous les documents en rapport avec les lignes du programme que vous avez sélectionné.
Mediachimie.org ne s’adresse pas seulement aux élèves et professeurs. Il s’adresse aussi aux parents qui, non seulement peuvent trouver des documents explicatifs sur la chimie compréhensibles par tous et classés dans les thèmes, mais aussi sur les métiers qu’offre la chimie. En cliquant dans l’espace Métiers, on découvre la richesse des emplois et métiers dans la chimie, par thème, par fonction et type d’activités le tout résumé dans les fiches descriptives métiers.
Ne jetez pas au feu vos livres et vos cours de chimie bien sûr, mais tous et toutes à vos tablettes et à vos ordinateurs. Mediachimie.org c’est le site de la chimie pour la rentrée.
Jean-Claude Bernier
1er septembre 2014
En cette période estivale, près des 2/3 des vacanciers du mois d’août choisissent les plages atlantiques ou méditerranéennes. Si c’est votre cas, profitez d’un air iodé et de l’influence bienfaisante des bains de mer. Mais connaissez vous les richesses, les compositions chimiques et les dangers de la « belle bleue » ?
Si vous pratiquez la natation ou la planche à voile, vous pouvez enfiler la combinaison en polyamide élasthanne (1) fabriquée spécialement pour les champions et maintenant accessible à tout le monde. Si vous pratiquez le monde aquatique sous la surface, pour bien aérer vos poumons et maîtriser votre respiration, songez à la physico-chimie de la plongée (2).
Profitez des vacances pour vous pencher sur les richesses de la mer qui est devant vous. La biodiversité du bord de mer et celle des grandes profondeurs est formidable. Les plantes et les microorganismes peuvent recéler des trésors pour notre santé (3). De nouvelles molécules peuvent en être extraites pour de nouveaux médicaments. Tout l’environnement côtier et maritime pose de belles questions aux chimistes (4). Les fonds marins regorgent de ressources minières (5). Plusieurs essais de récupération des fameux nodules métalliques ont été couronnés de succès.
Robuste mais aussi fragile, la qualité de l’eau est un élément essentiel pour la baignade. L’analyse chimique et bactériologique la contrôle et rassure les estivants (6) et, en cas de pollution majeure, c’est encore la chimie qui est le recours (7).
Oxygénez vous loin de la pollution des grandes villes, mais une fois rentré, dans la chambre ou à la maison, veillez aussi à la qualité de l’air intérieur (8) !
Jean-Claude Bernier
1er août 2014
Quelques ressources pour en savoir plus :
(1) Des textiles pour sportifs. Apport de la chimie pour améliorer confort et performances
(2) Comprendre la physico-chimie par la plongée sous-marine
(3)Les médicaments de la mer : espoir ou illusion ?
(4) Les grandes questions en sciences chimiques de l'environnement marin
(5) Les ressources minérales du futur sont-elles au fond des mers ?
(6) L'homme, la chimie et la mer : connaître la contamination pour la combattre
(7)La lutte physico-chimique contre les marées noires : trente ans d'expérience
(8) La peinture qui dépollue (vidéo, 4:54)
Voici venu le temps des vacances pour profiter de la montagne, de la mer et … du soleil. Avant de vous adonner au « bronzing », sachez qu’il faut le faire avec précautions et avoir recours aux crèmes solaires (1) pour protéger votre peau du rayonnement solaire, car notre astre roi nous envoie des rayonnements ultraviolets (UV) de différentes longueurs d’ondes.
Les plus courtes (UVC) sont arrêtées par l’ozone dans la stratosphère et n’atteignent pas la peau. Les plus longues (UVB) sont absorbées et contribuent à la fabrication de la vitamine D (2). les plus nocives (UVA), encore plus longues, pénètrent le derme, accélèrent son vieillissement et peuvent induire par excès d’exposition des altérations de l’ADN et les cancers de la peau. A côté des mélanomes qui sont des protecteurs naturels produits par le soleil lors du « bronzage », la chimie vient au secours des filtres protecteurs par les crèmes cosmétiques.
Les crèmes sont des émulsions entre deux solvants organique et aqueux qui contiennent des filtres chimiques comme l’oxybenzone ou des imidazole sulfonates qui absorbent l’énergie du rayonnement en passant à un état excité. Pour empêcher qu’ils passent dans l’organisme, pour éviter les allergies on peut les encapsuler (3) dans des microsphères. Elles contiennent aussi des filtres minéraux comme l’oxyde de zinc ZnO ou le dioxyde de titane TiO2 (4) qui agissent comme des écrans en réfléchissant les rayonnements UV A et B. De nombreux autres composants et additifs font partie de la formulation (5) (6).
En fonction de la concentration en filtres chimiques ou minéraux les crèmes solaires ont des Facteurs de Protection Solaire (FPS) compris entre 6 et 50, elles protègent bien des UVB moins des UVA même pour « l’écran total ».
Protégez vous.
Attention à votre type de peau.
Profitez du soleil de manière responsable.
Jean-Claude Bernier
11 juillet 2014
Quelques ressources pour en savoir plus :
(1) Un exemple de composé chimique bénéfique à la santé de la peau : la crème solaire
(2) La chimie thérapeutique : de la biologie chimique à la découverte de nouveaux médicaments
(3) La microencapsulation : une technologie de choix pour la formulation d’actifs
4) Dioxyde de titane (produit du jour de la SCF)
(5) Fiche métier : technicien de formulation
(6) Bac +2/3 : vers les métiers de techniciens
Les avancées majeures sont quotidiennes dans le vaste domaine des neurosciences cognitives et mobilisent plusieurs centaines de milliers de chercheurs de par le monde.
L'une des actions les plus médiatisées et aussi l'un des grands espoirs, est de mieux comprendre le fonctionnement du cerveau, les pathologies et le potentiel de réapprentissage.
Grâce au développement des échanges entre la médecine, la biologie et les sciences de la chimie, de la physique et de l'informatique, le cerveau commence à être compris dans son fonctionnement, dans la genèse de nos facultés intellectuelles, de nos émotions et donc des comportements qui en résultent. Le cerveau malade commence lui aussi à être compris, qu'il s'agisse de maladies neurologiques ou psychiatriques.
Quels sont le rôle et l'apport présent et attendu des chimistes dans la connaissance du cerveau, de ses pathologies dégénératives et psychiatriques dans son exploration et dans la neuropharmacologie ?
Les meilleurs spécialistes des neurosciences ont accepté de vous informer et de débattre avec vous sur tous ces points.
Le colloque est ouvert à un large public. Le niveau des interventions se veut accessible à tous pour permettre les échanges et notamment avec les lycéens, les étudiants et leurs enseignants.
Le programme et les résumés des conférences seront en ligne mi juillet 2014
L'inscription se fait en ligne. Elle est gratuite mais obligatoire.
http://actions.maisondelachimie.com/prochains_colloques.html
Les Bacs S et STL 2014 ont mis à l’honneur les esters, responsables des nombreuses odeurs des fruits et des parfums. Synthèses et analyses IR et RMN y sont étudiées.
Découvrez en vidéo comment déterminer la composition des parfums et rechercher de nouvelles molécules odorantes avec Quand la chimie a du nez.
Initiez-vous en vidéo à l’analyse par IR et RMN de l’ester responsable de l’odeur de la banane.
Retrouvez toutes les étapes de la reconstitution d’un parfum millénaire dans la vidéo Le parfum retrouvé.
Et promenez-vous sur Mediachimie dans les espaces Alimentation et plaisir des sens et Cosmétologie.
La coupe du monde de football au Brésil va occuper toute la fin juin et le début juillet. Les joueurs se sont préparés physiquement (1) et mentalement (2) pour aller, si possible, en finale et la gagner. Si l’adresse et la qualité sportive des hommes est primordiale, la chimie ne sera pas absente dans la victoire !
Les compétiteurs ont pu s’entraîner sur des pelouses en gazon synthétique, doux, uniforme et qui évite les blessures, constitué de brins et tapis en polyéthylène (3) comme le Dowlex fabriqué en Espagne. Ils ont des chaussures d’athlètes qui combinent polyamide et polyester (4) pour être légères et dynamiques. Une firme française Arkéma fournit une partie des polyamides le Pebax® Rnew fabriqué à partir d’un produit naturel : l’huile de ricin issu de la chimie durable (5). Une usine Rhodia située à quelques pas de São Paulo où débutera la coupe le 12 juin, fournit une fibre miracle comportant un polymère et un solide minéral (6) qui sert à fabriquer des sous-vêtements sportifs thermorégulants absorbant la chaleur du corps et mettant les muscles en microcompression pour améliorer la circulation sanguine.
Il n’est pas jusqu’au ballon de la compétition, le « Brazuca » (7), composé de diverses pièces dérivant du pentagone en résines de polyuréthane, avec une surface comportant jusqu’à six couches de polymères l’Impranil® lui donnant souplesse, élasticité et dureté. Certaines chaussures des champions sont en fibres de polyisocyanate tricotées pour avoir à l’intérieur comme une seconde peau (8) et à l’extérieur une surface plutôt rugueuse, qui lorsque le joueur frappe le ballon légèrement de coté, met celui-ci en rotation et lui donne une trajectoire dite enveloppée, en cloche, se terminant dans la lucarne du but adverse.
Pour un mois …vive le foot et vive la chimie.
Jean-Claude Bernier
11 juin 2014
Quelques ressources pour en savoir plus :
(1) Effets de l'exercice physique et de l'entraînement sur la neurochimie cérébrale : effets sur la performance et la santé mentale
(2) Optimisation des performances, complexité des systèmes et confrontation aux limites
(3) Le polyéthylène (produit du jour de la SCF)
(4) La grande aventure des polyamides
(5) Chimie du végétal, fer de lance de la chimie durable
(6) Des textiles pour sportifs. Apport de la chimie pour améliorer confort et performances
(7) The Chemical World Tour saison 2
(8) Technologie et performance sportive
Une émission récente de télévision et quelques articles de presse peuvent laisser à penser que nous buvons tous les jours une eau polluée. Loin de ces affirmations alarmantes et médiatiques, les spécialistes de la chimie du traitement des eaux et les chercheurs qui analysent et travaillent à nous donner une eau plus propre, nous demandent de juger sur pièces !
L’eau (1) est un fluide fantastique, liquide entre 0°C et 100°C, vecteur de vie et d’échanges sur notre planète. Nous-mêmes sommes composés à plus de 60% d’eau.
Quels peuvent être les polluants de l’eau (2) ? Ils viennent de la nature et des activités humaines : les métaux lourds (3) comme le plomb (4), les pesticides et les nitrates issus principalement de l’agriculture (5), mais aussi des médicaments et hormones issus de nos organismes et qui se retrouvent dans les eaux usées.
Les stations d’épuration qui font face à un véritable défi (6) utilisent tout l’arsenal des méthodes chimiques pour éliminer ces polluants et purifier et rendre potable l’eau distribuée(7) (8). Nous avons en France la chance d’avoir une eau parfaitement saine au robinet (9).
Les recherches actuelles permettent de lancer de nouveaux procédés par membranes (10) ou par biochimie (11), pour éliminer les micropolluants et améliorer encore la pureté de notre eau.
Rappelons enfin que nous sommes particulièrement gâtés en France car sur terre, plus de 800 millions d’humains n’ont pas accès à l’eau potable et près de 2,5 milliards ne disposent pas de réseaux d’assainissement.
Jean-Claude Bernier
19 mai 2014
Quelques ressources pour en savoir plus :
(1) L’eau : ses propriétés, ses ressources, sa purification
(2) Quels sont les polluants de l’eau ? (vidéo, 3:00)
(3) Comprendre la pollution par les métaux
(4) Le plomb (produit du jour de la SCF)
(5) La chimie en agriculture : les tensions et les défis pour l'agronomie
(6) L’eau, sa purification et les micropolluants
(7) Fiche métier : Ingénieur de recherche /Chercheur
(8) Fiche métier : Agent de laboratoire / Aide-chimiste
(9) L’eau au labo (vidéo, 5:02)
(10) D’eau et de sel (vidéo, 14:00)
(11) Biochimie naturelle et traitement de l'eau : de la chimie des écosystèmes et des cocktails…