Documents pour «polymère»

Documents pour "polymère"
Affiche du document La physique à l'échelle de la cellule

La physique à l'échelle de la cellule

Cécile SYKES

1h11min32

  • Sciences de la vie, Biologie
L'étude physique de phénomènes cellulaires a commencé à voir le jour il y a une quinzaine d'années grâce à l'essor considérable de la biologie cellulaire et grâce aux développements spectaculaires de la biologie moléculaire (l'ADN) et de la biochimie (les protéines). Les molécules que renferment nos cellules sont de mieux en mieux connues, et ont des propriétés d'auto-organisation qui sont impliquées dans deux mécanismes très importants de la vie d'une cellule : sa division et son mouvement. C'est à une échelle intermédiaire, située entre celle de la molécule, et celle de la cellule entière qu'on s'intéresse ici. Nos cellules se déplacent grâce à une mécanique interne sophistiquée : en poussant leur membrane par l'intérieur à certains endroits, elles se déforment, et se mettent en mouvement en adhérant sur les parois extérieures. L'énergie chimique qui assemble et organise les molécules lors de ce processus est ainsi transformée en énergie mécanique. Certaines bactéries se déplacent à l'intérieur de la cellule en utilisant le même type de machinerie. Je montrerai qu'on est capable de copier en laboratoire leur mouvement, et d'extraire des expériences les lois physiques qui régissent leur déplacement. Je montrerai également que ces systèmes expérimentaux épurés sont utilisés pour l'étude biochimique de l'assemblage des molécules impliquées.
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Affiche du document Plastiques = polluants ? Mythes et réalités - L'ingénierie aujourd'hui

Plastiques = polluants ? Mythes et réalités - L'ingénierie aujourd'hui

Michel BUFFENOIR

56min56

  • Génie et activités connexes
  • Génie chimique et techniques connexes, chimie industrielle
  • Fabrication industrielle, Industries de transformation
Une conférence de l'UTLS au Lycée
Avec Michel Buffenoir (ingénieur chez Technips)

Lycée Jean Zay (63300 Thiers)
Partenariat Région Auvergne
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Affiche du document Du pétrole et du gaz aux plastiques

Du pétrole et du gaz aux plastiques

Joëlle CASTEL

1h12min34

  • Génie et activités connexes
  • Génie chimique et techniques connexes, chimie industrielle
Gaz naturel et pétrole et tous les hydrocarbures en général - sont des matières premières familières, que nous associons d'emblée à la production d'énergie : centrales électriques, carburants automobiles, ainsi que chauffage domestique au gaz et au fioul. Mais en parallèle de cet emploi en tant que combustibles, ces ressources naturelles sont les matières premières de base de la pétrochimie, qui fournit d'innombrables matériaux synthétiques aujourd'hui indispensables à notre monde moderne. Du caoutchouc aux divers plastiques, en passant par les fibres synthétiques, les solvants et colorants, les engrais et même les médicaments, les hydrocarbures sont omniprésents dans notre quotidien. Si les principes de base de la pétrochimie sont connus depuis le 19ème siècle, c'est surtout après la deuxième guerre mondiale qu'elle a connu un développement important. Mais ce n'est pas pour autant une industrie vieillissante, car le renchérissement du coût des matières premières a conduit à une recherche de la performance technique tant au niveau efficacité qu'au niveau coût. Cette industrie a également su s'adapter aux contraintes environnementales de plus en plus sévères en vigueur aujourd'hui. Requérant d'énormes investissements en capital, elle fait appel à des technologies complexes pour la fabrication de produits de haute pureté. Sans avoir pour ambition de décrire de façon exhaustive toutes les technologies de transformation du gaz naturel et du pétrole, cette présentation passe en revue quelques unes des grandes filières de transformation de ces matières premières aboutissant à des produits de synthèse bien connus tels que les engrais, le polystyrène ou le polyéthylène.
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La physique des pâtes

Philippe COUSSOT

1h19min57

  • Génie et activités connexes
On a l'habitude de classer la matière en solides, liquides ou gaz. Il existe cependant une classe de matériaux, les pâtes, dont le comportement mécanique et plus généralement les caractéristiques physiques sont en quelque sorte intermédiaires entre celles des liquides et des solides. Cette classe comprend des matériaux très divers : purées, compotes, sauces, yaourt, mousses, crèmes, gels, peintures, vernis, boues, ciment, colles, etc ; mais qui ont au moins un point commun : dans tous les cas il s'agit de fluides coincés, qui ne deviennent liquides que lorsqu'on leur fournit une énergie suffisante, et restent (ou redeviennent) solides si l'énergie fournie est trop faible. Cette propriété est ce qui fait l'intérêt principal de ces matériaux lors de leur utilisation (la mousse à raser reste sur le visage, bien avant de sécher la peinture appliquée sur un mur vertical ne coule plus, la boue argileuse conserve la forme qu'on lui a donnée en vue d'en faire une poterie, etc). En y regardant de plus près on se rend compte que cette transition solide-liquide se produit de manière relativement abrupte : une pâte n'est pas capable de couler à une vitesse modérée en régime permanent : soit elle coule vite, soit elle s'arrête. Ce phénomène conduit à une coexistence des phases liquide et solide dans la plupart des situations d'écoulement, et parfois à des évolutions catastrophiques. En outre des instabilités hydrodynamiques particulières (à vitesse nulle !) se développent avec ce type de matériaux : digitation lors de l'écartement de deux surfaces solides séparées par une fine couche de fluide ; goutte-à-goutte du ketchup ou de la mayonnaise sortant du tube ; compression simple (comme une éponge) ou craquelures lors du séchage ; vieillissement réversible au repos. Ces matériaux fascinants et complexes constituent un champ de recherche encore très ouvert. Une thermodynamique spécifique adaptée à ces fluides coincés peut elle être développée ? Quelles sont les origines microscopiques des comportements observés ? La réponse à ces questions fournira un cadre solide pour la formulation de matériaux industriels innovants (plus légers, plus robustes, contenant moins de produits nocifs, etc).
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L'adhésion

Liliane LéGER

1h26min26

  • Physique
  • Chimie, Cristallographie, Mineralogie
Les phénomènes d'adhésion sont présents partout dans notre quotidien, depuis l'expérience du bricoleur qui dépose un joint de colle pour réparer un objet (et chacun sait que si cela semble simple, ce n'est pas toujours fiable !) jusqu'à l'élaboration d'objets techniquement très complexes (structures alvéolaires de la coiffe de la fusée Ariane par exemple), en passant par notre fonctionnement biologique lui-même, puisque l'adhésion cellulaire est un élément clé de l'organisation des êtres complexes. Mais si ils sont omniprésents, et utilisés en pratique, les phénomènes d'adhésion sont longtemps restés peu compris, quant à leurs mécanismes physiques et physico-chimiques de base, non compréhension qui a été un frein important à leur utilisation technologique. Ceci a profondément changé au cours de ces dix à quinze dernières années, et ce sont ces progrès récents que nous nous attacherons à décrire. On a longtemps pensé que l'adhésion était une question de chimie interfaciale : pour faire tenir ensemble deux solides, il paraissait évident qu'il était nécessaire de créer des liaisons chimiques solides et nombreuses entre les deux surfaces en contact. Nous montrerons que cette idée est loin d'être vraie : si des liaisons chimiques sont utiles pour permettre à un assemblage de résister à des contraintes mécaniques, elles sont très loin de suffire à rendre compte des énergies d'adhésion pratiques. Pour qu'un joint adhésif soit solide, il faut qu'il soit capable, lorsqu'on le sollicite mécaniquement, de consommer de façon irréversible de l'énergie lors de sa déformation, et plus ces dissipations prennent place dans un volume important du matériau, plus l'énergie nécessaire à rompre l'adhésion est grande. La science de l'adhésion est donc une science pluridisciplinaire, mettant en jeu de la chimie et de la physique des interfaces, et, puisque les tests d'adhésion sont des tests de rupture des assemblages, de la mécanique de la rupture. Les progrès récents dans ces différentes disciplines sont à l'origine des progrès récents en science de l'adhésion. Nous montrerons plusieurs exemples dans lesquels des expériences systématiques, conduites sur des systèmes modèles, mettant souvent en jeu des polymères (car la plupart des adhésifs sont des polymères) ont permis d'identifier de façon précise les mécanismes moléculaires mis en jeu lors de la formation puis de la rupture d'assemblages adhésifs, et donc ouvert la voie à l'utilisation de ces mécanismes de façon optimisée.
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Plastiques et élastomères

Gérard GALLAS

1h17min48

  • Génie et activités connexes
En moins d'un siècle, les caoutchoucs et les matières plastiques ont envahi notre vie quotidienne. La grande élasticité des " élastomères " a rendu ces matériaux indispensables en mécanique, comme en transport d'énergie électrique ou en hygiène. Sans caoutchouc, plus d'automobiles, plus d'avions, plus de fusées, plus d'électroménager. Le caoutchouc est un matériau moderne et pourtant, sous sa forme naturelle, il existait en Amérique Centrale bien avant l'ère chrétienne. Apparus plus récemment, les " plastomères " ont bouleversé notre environnement, en remplaçant le bois, les métaux et les alliages légers dans de nombreuses applications : transports, bâtiment et travaux publics, emballages, articles ménagers, etc. Après avoir examiné ce qui fait l'originalité de cette grande famille des polymères, on examinera leurs caractéristiques principales et leurs procédés de transformation. Les principales applications seront décrites, depuis la conception des produits jusqu'à leur fin de vie et leur recyclage éventuel. La conclusion évoquera l'avenir à moyen terme de cette catégorie de matériaux, tant dans sa complexité que dans sa diversité.
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Coagulants et floculants

Yves MOTTOT

59min53

  • Génie et activités connexes
Coagulants et floculants sont des réactifs chimiques utilisés dans de multiples procédés industriels, mais leur principale application est le traitement des eaux. Les domaines spécifiques d'usage de ces produits - traitement de l'eau destinées à la consommation humaine, assainissement des eaux usées domestiques, conditionnement des boues - demandent des niveaux de performance, des degrés de toxicité ou écotoxicité, et des coûts de traitement différents. Divers produits sont utilisés, mais deux familles principales dominent le marché : les coagulants minéraux - sels de fer et d'aluminium - et les polymères synthétiques hydrosolubles. Après quelques rappels théoriques sur les mécanismes physico-chimiques qui expliquent les performances de ces produits, l' exposé présente les principales familles de coagulants et floculants ainsi que les procédés industriels de mise en oeuvre. Les axes actuels de recherche et développement de nouveaux coagulants et floculants sont également indiqués.
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Physique des tas de sable et de la matière molle

Etienne GUYON

1h15min08

  • Génie et activités connexes
"Matière molle ou douce, objet fragiles, autant d'appellations diverses d'une science au quotidien qui associe des compétences variées de chercheurs. Par exemple, derrière les exemples à goûter de sauces et émulsions, de soufflés, de gelées, le physico-chimiste reconnaîtra des colloïdes, des effets de surfactants, des polymères enchevêtrés. Le rhéologue étudiera, lui, les propriétés, intermédiaires entre celles d'un solide et d'un liquide, de ces objets facilement déformables. Le physicien s'attachera à une description à différentes échelles de tailles qui vont du constituant élémentaire ou tout en y appliquant ses connaissances sur la matière hétérogène et le désordre. Nous illustrerons quelques caractéristiques de tels systèmes sur l'exemple de la matière granulaire (le tas de sable) en montrant comment, à partir de "" simples "" observations ou expériences on peut en approcher les comportements "" complexes "" et souvent inattendus qui font qu'elle ne se laisse décrire ni comme un solide, ni comme un liquide ou encore ni comme un gaz lorsque les grains sont dilués. Mais, à côté de travaux pratiques sur la plage, les enjeux économiques ou environnementaux de ces études sont considérables qu'il s'agisse par exemple des matériaux de construction ou de la désertification."
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