Première Première STD2A – Physique-chimie Du monde de la matière au monde des objets Matière et matériaux
La zircone, matériau phare contre la pollution des échappements automobiles [Mots-clés] zircone, pots catalytiques, sonde à oxygène, capteur, oxyde d'azote, dépollution, hydrocarbures imbrulés, CO, NOx, dopage à l'yttrium Depuis trente ans l’utilisation de la zircone a contribué à réduire notablement la pollution par les hydrocarbures imbrulés, le monoxyde d’azote et les oxydes de carbone. La chimie de la zircone et les applications de son dopage à l’yttrium sur la conductivité ionique, fonction clé dans les applications, sont exposées. En savoir plus
9:09 Hybridations minuscules [Mots-clés] recherche, nanoparticules, nanomatériaux, témoignage, réseau inorganique, oxyde de titane, TiO2, RMN Visite du laboratoire de chimie de la matière condensée au Collège de France et rencontre avec les chercheurs. Ils expliquent comment la chimie douce bio-inspirée peut donner naissance à de nombreux nouveaux matériaux hybrides et nano-composites organo-minéraux présentant des applications dans des domaines très diversifiés : médical, paramédical, automobile, emballage, textile, bâtiment, environnement, micro-électronique, micro optique, photonique. En savoir plus
7:14 L'intelligence textile [Mots-clés] innovation, textile technique, fibres, polyamide conducteur, électronique, polyester fonctionnalisé Créé en novembre 2012, le Centre Européen des Textiles Innovants (CETI) ouvre ses portes. De nombreux exemples d’innovation dans lesquels la chimie intervient sont présentés. En savoir plus
Les matériaux composites dans le sport Des exemples décrivent ce qu’est un matériau composite et montrent que pour que leur utilisation réponde aux objectifs d’usage il faut contrôler l’interface fibre-matrice, la géométrie des fibres et l’assemblage à grande échelle. Des exemples de conception de matériels de sport sont expliqués : raquette de tennis, planche de snowboard, perche de saut, casque de protection. En savoir plus
7:30 L'intelligence du verre [Mots-clés] verre, verre fonctionnalisé, couleur, inclusion, autonettoyant, photovoltaïque 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… En savoir plus
Les matériaux de structure du développement durable pour l’habitat [Mots-clés] béton, acier, bois, argile, géopolymères, matériaux biosourcés Le secteur du bâtiment est responsable actuellement de 40% des émissions de gaz à effet de serre. Le concept des matériaux écologiques imprègne donc tous les professionnels qui doivent orienter le choix des matériaux de construction, d’une part en tenant compte d’une relative faible émission de CO2 appréciée sur toute la vie du matériau, d’autre part en veillant à l’économie des ressources naturelles. En savoir plus
L'art du verrier : des nanotechnologies depuis l'Antiquité ! [Mots-clés] histoire du verre, techniques du verre, nanotechnologies du verre Le verre est l’un des matériaux les plus anciens élaborés par l’homme qui, depuis l’Antiquité, cherche empiriquement à en contrôler et à en maîtriser les propriétés optiques, alors même que ces propriétés dépendent de la structure de ces matériaux à l’échelle nanométrique. Elles ne se comprennent et ne se maîtrisent qu’au moyen des plus récentes découvertes de la physique et de la chimie. En savoir plus
Matériaux composites à matrices polymères [Mots-clés] composites, composites à matériaux polymères, armatures composites, multimatériaux composites La présentation d’exemples d’application montre que les composites à matrices polymères apportent la capacité d’atteindre les objectifs de la consommation d’énergie des bâtiments en supprimant presque complètement les ponts thermiques, de contribuer à la mise en sécurité d’ouvrages existants en particulier par rapport au risque sismique et de contribuer à la durabilité des bâtiments et notamment des bâtiments en bois. En savoir plus
Isolation dans l'habitat : la chimie pour ne pas gaspiller de calories ! [Mots-clés] isolation, materiaux isolants, béton, polystyrène, polyuréthanne, Kevlar, brique,composite, fibres Sur la base « l’énergie la moins chère est celle que l’on ne dépense pas » est fait l’inventaire des origines des pertes de chaleur dans une maison. Après l’exposé des principes de l’isolation thermique, les qualités des différents matériaux d’isolation sont comparées : matériaux de structure (brique, béton cellulaire, bois), isolants des structures composites (fibres minérales, fibres bio organiques issues des végétaux….), isolants synthétiques et vitrages (doubles et à isolation renforcée). En savoir plus
Les phases moléculaires du carbone : des fullerènes au ruban de graphène [Mots-clés] polymorphisme, graphite, diamant, nanotubes, exfoliation Considérer les phases moléculaires du carbone n’est pas seulement se pencher sur des développements surprenants de la chimie d’aujourd’hui, puisqu’il s’agit de découvertes majeures sur l’un des corps a priori les plus simples de la chimie. Ses formes, identifiées récemment, vont du fullerène aux nanotubes de carbone et au film de graphène. Par ailleurs, Il s’agit aussi dans cet article de rencontrer des situations concrètes pour illustrer les bases de la liaison chimique – soit, plus précisément, les différents cas d’hybridation du carbone et leurs conséquences sur les structures et sur les propriétés. En savoir plus