Après un bref panorama de la de la polychromie des bronzes antiques, les objectifs et les techniques des patines antiques sont exposés sur des exemples étudiés au laboratoire du Musée du Louvre. Le point sur l’histoire de la technique du cuivre noir est présenté. Ces exemples montrent le fruit d’un travail pluridisciplinaire d’équipes associant historiens d’art, restaurateurs et physico-chimistes.

L’utilisation de la matière végétale comme source première de produits chimiques s’est pratiquée de tous temps. Elle s’est développée à l’ère de la révolution industrielle puis a été éclipsée par la disponibilité du pétrole mais revient aujourd’hui au moment où celui-ci se raréfie. Elle constitue déjà une branche industrielle puisque qu’elle est à la base de plus de 5% de la production chimique. L’analyse de la géographie et de l’économie indique que la chimie française est très bien placée pour bénéficier de ce mouvement et que la création d’une industrie correspondante – comportant de nouveaux métiers (bioraffineurs, chimistes biosourcés, biotechnologues) - se poursuit activement. Des exemples de productions actuelles importantes, comme celle de l’isosorbitol qui confère de nouvelles propriétés à certains matériaux polymères, ou en croissance comme celle de l’acide succinique, intermédiaire chimique important, sont entre autres décrits dans ce chapitre ainsi que les activités stimulantes de l’association Chimie du Végétal (ACDV).

La situation des nodules dans les grandes profondeurs rend leur ramassage complexe et coûteux. Le point est fait sur les technologies de ramassage et de traitement métallurgique commencés sur les gisements français il y a plus de vingt ans, et réactualisés en tenant compte de l’impact sur l’environnement. L’analyse économique de la rentabilité de l’exploitation, comparée avec celle des minerais terrestres dans un contexte de demande en matières premières, est présentée pour le manganèse, le nickel, le cobalt et le cuivre.

L’océan peut-il être un Eldorado pour les ressources du futur ? Actuellement, plusieurs réserves de ressources minérales sont connues à de faibles profondeurs d’eau : les placers de minéraux lourds, les diamants et les phosphates. Par grande profondeur, on rencontre les nodules polymétalliques, les encroûtements corallifères et les sulfures hydrothermaux.

Quels sont les enjeux économiques et politiques de l’exploitation de ces gisements marins ? Face à l’évolution de la demande mondiale et à l’envolée du cours des matières premières, le point est fait sur la situation actuelle de la recherche et de l’exploitation industrielle de ces ressources potentielles.

Le milieu marin apparaît de plus en plus comme l’inépuisable réservoir de ce qui manque ou manquera sur la Terre. Les molécules marines ont des propriétés étonnantes dont il faut tirer profit. Quelques molécules représentatives des sommets atteints par les chimistes pour les utiliser sont présentées en insistant en particulier sur des exemples de passage de la molécule au médicament, sur les succès et sur les embûches.

À partir d’exemples bien choisis, les facteurs d’échec et de réussite sont analysés pour en déduire les perspectives pour les médicaments de la mer.

Les relations actuelles entre agriculture chimie et société sont loin d’être simples. L’agronomie scientifique est pourtant la fille de la chimie qui a permis la découverte des fondements de l’alimentation des plantes et qui a permis de lutter contre les bioagresseurs. L’apport des engrais et des produits phytosanitaires a permis d’optimiser les surfaces agricoles et de développer l’agriculture intensive dont le modèle est maintenant remis en cause : contamination des eaux par les nitrates et pesticides et effets sur le climat et sur la biodiversité.

L’agronomie du XXI^e siècle doit maîtriser les fuites d’azote et de pesticides et produire autrement d’autres choses, mieux et en plus grande quantité. Ces différents points sont discutés dans l’objectif d’établir un cahier des charges des innovations que la chimie pourra apporter à cette « révolution verte » transdisciplinaire, qui sera celle d’une intelligence écologique partagée, et qui s’avère incontournable.

Après un exposé des atouts économiques et scientifiques de la génération d’électricité photovoltaïque dans le cadre du plan stratégique européen des technologies énergétiques (plan SET), suivi d’un rappel simple sur les panneaux photovoltaïque ou comment transformer la lumière en électricité, le point est fait sur la place relative des différentes filières existantes et leurs facteurs de développement : politique, économique, scientifique et environnemental. Dans le cas de la filière silicium, une étude détaillée des possibilités de diminuer le coût des panneaux en silicium cristallin pour atteindre la parité réseau est faite (de la production à la mise en œuvre) et l’avenir du photovoltaïque au silicium est discutée.

Depuis l’Antiquité l’homme a cherché empiriquement à contrôler et à maîtriser les propriétés optiques du verre alors même que ces propriétés dépendent de la structure du matériau à l’échelle nanométrique. La collaboration des chimistes et des physiciens, en permettant la compréhension et la maîtrise de la structure des verres, a révolutionné l’industrie du verre et l’a transformée en une industrie de haute technologie dont les applications se développent de plus en plus, non seulement dans la construction et l’habitat, mais dans les transports, l’électronique, la sécurité…

Ce mini-film, qui vous introduit au cœur du centre de recherche du groupe Saint-Gobain Recherche, vous permet de faire connaissance avec l’environnement et les métiers de cette industrie de haute technologie, et de mieux comprendre pourquoi les verres intelligents au service de l’homme ont encore un grand avenir.

Cette vidéo est également disponible sur le site d'universcience (vidéo disponible en version sous-titrée français).

Grâce aux avancées technologiques récentes, l’utilisation du matériau verre présente un atout majeur dans la course à l’amélioration de l’isolation thermique. Le passage du simple vitrage au double puis au triple vitrage permet de maîtriser les propriétés thermiques du verre (conduction, convection, rayonnement) et de diminuer ainsi le transfert thermique d’un facteur 6.

Le vitrage de demain est conçu pour optimiser le confort et l’économie d’énergie : les vitres qui réfléchissent le proche infrarouge pour ne pas trop chauffer les bâtiments et les vitrages électrophores qui par simple commande électrique optimisent le confort visuel et thermique.

De nombreuses illustrations et des exemples montrent l’importance de la chimie pour obtenir les nouvelles fonctionnalités des futurs vitrages intelligents, vitrages du futur.

Voilà un article pour ceux qui s’intéressent à l’aéronautique et à l’espace. Car y sont décrites les méthodes de fabrication des éléments et tuyères des fusées, des disques de freins pour avions et de diverses pièces pour l’industrie. Elles ont toutes en commun une résistance mécanique exceptionnelle aux hautes températures et une légèreté inégalée par les métaux. La préparation à partir de matrices en fibres de carbone par voie liquide ou gazeuse ou mixte est bien expliquée. Les applications sont citées.