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Le béton
/ UTLS - la suite, Mission 2000 en France
/ 01-10-2000
/ Canal-U - OAI Archive
ACKER Paul
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Le béton est aujourd'hui le matériau le plus utilisé dans le monde, plus que tous les autres matériaux réunis. Sans le béton, on ne pourrait pas réaliser ce qu'on construit aujourd'hui en matière de logement, d'écoles, d'hôpitaux, d'infrastructures de transport. A la fois robuste et universel - on peut le faire partout, dans tous les pays, dans son jardin - le béton est aussi au début d'une profonde mutation : l'ampleur et l'étendue de ses performances mécaniques et physiques augmentent sans cesse, et sa formulation, jusqu'ici très empirique, est en passe de devenir une démarche rationnelle, avec des outils d'ingénieurs construits sur des bases scientifiques qui font appel à toutes les disciplines qui entrent dans ce qu'on appelle aujourd'hui la Science des matériaux. Ceci est le résultat de profonds progrès dans notre compréhension scientifique des mécanismes de prise, de durcissement, de vieillissement, progrès qui ont accompagné l'émergence de la Science des matériaux - ou science des couplages - dont le béton est aujourd'hui l'archétype, puisqu'il est sans doute le seul à avoir mobilisé toutes les disciplines qui la constituent. Quelques exemples de ces progrès de compréhension seront présentés, et illustrés par leurs conséquences concrètes, parfois spectaculaires, sur les chantiers et les ouvrages d'aujourd'hui. Ces progrès devront aussi se traduire dans la qualité de notre environnement quotidien. Mot(s) clés libre(s) : béton, béton armé, béton précontraint, chimie physique, ciment, comportement mécanique, construction, déformation, fissure, science des matériaux
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Les matériaux biomimétiques
/ UTLS - la suite
/ 22-06-2006
/ Canal-U - OAI Archive
ARRIBART Hervé
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La démarche biomimétique ne date pas d'hier. Que l'on pense à la Chauve-Souris, premier prototype de Clément Ader ! Pour être fructueuse, elle doit passer par une compréhension complète - et critique - du fonctionnement de la structure dont on souhaite s'inspirer. Pourquoi la nature a-t-elle privilégié cette solution là pour résoudre ce problème ci, compte tenu des moyens à sa disposition : matières premières, conditions de température et de pression dans l'environnement,
? Dans le domaine des matériaux, répondre à cette question requiert une caractérisation en profondeur de la structure du matériau considéré. Cette caractérisation doit en général se faire à de nombreuses échelles, du macroscopique au nanométrique. En effet, les matériaux du monde vivant proposent de magnifiques exemples de structures hiérarchiques et sont souvent des nanomatériaux représentatifs. On peut décomposer la démarche biomimétique en trois étapes : 1) l'identification : repérage d'un matériau du vivant présentant une propriété intéressante, 2) la compréhension : sur la base de la connaissance de la structure, comment la propriété en question s'exprime t-elle ? 3) le contretypage, en utilisant des moyens qui sont en général différents des moyens naturels. En effet, les chimistes possèdent des recettes bien plus variées, souvent plus efficientes, que les voies de synthèse naturelles. A titre d'exemple, on verra pourquoi les feuilles de nénuphar servent de modèle à des nouveaux vitrages qui préservent la vision sous la pluie, comment la structure des ailes de papillons inspirent les concepteurs de matériaux aux couleurs chatoyantes, et en quoi les coquilles de mollusques ou de noix fournissent des pistes pour la recherche de matériaux composites très résistants sur le plan mécanique. Mot(s) clés libre(s) : biomimétisme, matériau composite, matériau naturel, monde vivant, nanomatériaux, science des matériaux, structure chimique, synthèse
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Nanotechnologies et perspectives industrielles
/ UTLS - la suite
/ 24-01-2002
/ Canal-U - OAI Archive
ARRIBART Hervé
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Pour mettre en oeuvre les nanotechnologies, il faut imaginer des procédés permettant d'organiser, de structurer la matière à l'échelle nanométrique - c'est-à-dire à des échelles comprises entre 1 et 100 nanomètres. C'est à cet aspect Matériaux des nanotechnologies que la conférence de ce soir sera consacrée. Pourquoi des nano-matériaux ? ; comment les élaborer ? Pourquoi les propriétés de la matière changent elles quand elle est hétérogène à des échelles inférieures à 100 nm ? Les effets sont souvent spectaculaires : les métaux peuvent devenir transparents et prendre des couleurs vives, les vitrocéramiques (qui sont des nano-composites verre-cristal) possèdent des propriétés mécaniques et thermiques bien supérieures à celles du verre homogène de même composition. Les explications physiques de ces phénomènes sont connues ; elles font en général appel à des dimensions caractéristiques bien identifiées. Comment procéder pour obtenir ces matériaux nano-structurés? Si de nombreuses voies sont explorées aujourd'hui dans les laboratoires de recherche, peu parmi elles seront compatibles avec les contraintes économiques pesant sur les coûts de production. On sera probablement conduit à privilégier les voies d'élaboration basées sur l'auto-organisation de la matière, prenant exemple sur les matériaux naturels qui sont bien souvent eux-mêmes nano-structurés. Quelques exemples de nanomatériaux bio-inspirés seront présentés. Mot(s) clés libre(s) : matériaux hybrides, matériaux intelligents, nanomatériaux, nanotechnologies, recherche industrielle, science des matériaux, solide nanostructuré
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Voyage dans les nanosciences et l'art contemporain / Niki Baccile
/ Nathalie MICHAUD, Université Toulouse II-Le Mirail, Université Toulouse II-Le Mirail SCPAM
/ 09-12-2011
/ Canal-U - OAI Archive
BACCILE Niki
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Voyage dans les nanosciences et l'art contemporain / Niki Baccile. In "Images & mirages @ nanosciences", colloque international organisé par le Laboratoire Interdisciplinaire Solidarités, Sociétés, Territoires (LISST) de l'Université Toulouse II-Le Mirail, le Centre d'Élaboration de Matériaux et d'Études Structurales (CEMES) rattaché à l'Institut de Physique du CNRS et le Laboratoire de Physique et Chimie de Nano-Objets (LPCNO) de l'INSA Toulouse. Université Toulouse II-Le Mirail / La Fabrique Culturelle, 9-10 décembre 2010. Thématique 4 : Visions et visées artistiques. L'inscription d'une esthétique nanotechnologique dans le contexte scientifique et artistique, 9 décembre 2010. Que sont les nanosciences? Comment se les approprier en termes de création artistique ? Quels travaux existent et quels sont ceux qui sont menés actuellement? Quelles sont les potentialités pour l'artiste ? Cet exposé propose une vision globale de l'interaction entre nanosciences et création artistique contemporaine. De nombreux exemples de travaux artistiques sont présentés de manière critique par rapport à la connaissance acquise en nanosciences. Outre ce bilan, l'exposé tente de suggérer des pistes de réflexion pour des artistes intéressés par ce domaine bien spécifique et absolument passionnant, riche en matière de création. > Communication suivie d'un débat. Mot(s) clés libre(s) : art contemporain (21 siècle), arts visuels, imagerie scientifique, matériaux nanostructurés, nanoart, nanosciences (influence)
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Grands défis et nouvelles pistes pour demain
/ UTLS - la suite
/ 18-01-2010
/ Canal-U - OAI Archive
BASTIEN Rémi
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Une conférence du cycle : Qu'est-ce qu'un ingénieur aujourd'hui ? L'ingénieur, le génie, la machine du 10 au 14 janvier et du 16 au 19 janvier 2010, à 18h30 Grands défis et nouvelles pistes pour demain par Rémi Bastien, directeur de la recherche, des études avancées et des matériaux chez RenaultL'automobile est née en 1886 avec Daimler, si on met de côté le Fardier de Cugnot. Au début, cette invention a été réservée à quelques avant-gardistes fortunés. Très vite, elle a passionné les ingénieurs et les inventeurs. La première voiture à atteindre le 100km/h a été la "Jamais Contente" en 1898? et c'était une voiture électrique. Louis RENAULT était surnommé l'homme aux 500 brevets. Il a notamment inventé le turbo-compresseur. Avec Henry FORD, l'automobile s'est démocratisée et son célèbre modèle T a permis à des millions d'Américains de se déplacer en famille. Après la 2° guerre mondiale, la 4CV RENAULT amplifie le mouvement et permet aux familles Françaises de profiter pleinement de leurs semaines de congé payés. Le 20° siècle a été profondément influencé par l'automobile et celle-ci a été une source de progrès pour l'humanité en lui permettant une mobilité individuelle et une grande liberté. Le métier d'ingénieur a pu exercer tout son talent car l'automobile fait intervenir toutes les sciences de l'ingénieur, de la mécanique des solides et des fluides à la thermodynamique en passant par la chimie, la résistance des matériaux et l'électricité. Mais à la fin du 20° siècle, à partir des années 80, l'image de cet objet qui avait entrainé une grande partie du progrès technique, qui faisait "rêver" tant de jeunes, qui était synonyme de liberté, a progressivement pâli. Le nombre de morts sur les routes, les encombrements, la pollution atmosphérique et plus généralement l'impact sur l'environnement ont fini par entamer l'image de l'automobile. Au début de ce 21° siècle, nous sommes donc à un point de non retour. Et toute l'industrie automobile est confrontée à de nouveaux défis pour que ce vecteur de liberté continue à être une source de progrès pour l'humanité, et ceci en protégeant notre planète. Là encore, les ingénieurs sont devant un défi à leur mesure et sont prêts à se mobiliser, à utiliser toutes les sciences et techniques modernes pour que la mobilité individuelle par véhicule auto-mobile contribue pleinement à ce progrès durable. Le plus grand défi est certainement pour les pays du "BRIC": quel accès pour leur classe moyenne à un objet très peu cher, respectant l'environnement et communicant Dans le domaine de la sécurité, la connaissance de la bio-mécanique a permis de concevoir des véhicules qui protègent de mieux en mieux les occupants des véhicules. L'apport de l'électronique, de la pyrotechnie et des matériaux innovants à été déterminant. Les progrès à venir viendront encore de l'électronique et des différents capteurs qui permettront d'éviter les collisions, et spécialement envers les usagers vulnérables de la route que sont les cyclistes et les piétons. Pour ce qui concerne l'environnement, la réduction des émissions toxiques a été extrêmement rapide avec les normes Américaines et Européennes. En Europe, en 20 ans, les émissions des véhicules lancés sur les marchés ont diminué de près de 90% en moyenne (de 98% pour les particules des moteurs Diesel). Le CO2 a été réduit de 25% sur la même période. Enfin la maîtrise du cycle de vie prend de plus en plus d'importance avec la montée en puissance du recyclage. Dans le domaine de l'environnement, toute la profession se mobilise pour tendre vers le "zéro" impact environnemental. Là encore, toutes les sciences et techniques de l'ingénieur sont mobilisées. L'électrification des chaines de traction, qui est un axe stratégique de l'alliance RENAULT/NISSAN, va prendre de plus en plus d'importance, complétant les efforts énormes engagés sur les motorisations conventionnelles, sur la maîtrise de l'énergie à bord et sur l'allègement des véhicules. Le développement de nouveaux matériaux à faible empreinte environnemental s'accélère également ainsi que leur recyclabilité. Par ailleurs, nous travaillons à offrir une qualité de vie à bord des véhicules qui soit un prolongement du lieu de vie de ses occupants, leur donnant une continuité dans la télécommunication et du bien-être à bord. Enfin, le véhicule auto-mobile s'intégrera de plus en plus dans une chaine de mobilité intermodal, et nous travaillons à offrir cette inter-modalité la plus simple et conviviale possible. Et pour que l'automobile assure ce rôle de vecteur de progrès, il nous faut offrir tout cela pour des prix de plus en plus abordables, notamment pour que ce progrès soit accessible à tous, et donc évidemment aux habitants des pays émergents comme l'Inde ou la Chine. Et là encore, les ingénieurs devront mobiliser toute leur ingéniosité pour trouver les techniques de production les plus efficaces, les plus simples, les plus économiques. L'être humain a toujours eu une grande soif de liberté, de liberté de mouvement. L'automobile a joué un rôle majeur dans le développement des sociétés industrialisées et accompagne celui des pays du BRIC de la même façon. Le grand défi qui est devant nous est que ce vecteur de liberté, que représente l'automobile, se renouvelle pour permettre cette liberté en préservant notre planète et en offrant un niveau de sécurité comparable aux transports publics les plus sûrs, et cela au plus grand nombre sur la planète, dans un système de mobilité intermodal. Les ingénieurs sont motivés par ce formidable défi, et RENAULT s'engage résolument pour être le pionnier de la mobilité durable pour tous." Mot(s) clés libre(s) : émission polluante, impact environmental, industrie de l'automobile, ingénierie mécanique, intermodalité, matériaux innovants, métier d'ingénieur, mobilité, Renault, sécurité automobile
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Colloïdes et biotechnologies
/ UTLS - la suite
/ 29-10-2002
/ Canal-U - OAI Archive
BIBETTE Jérôme
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L'exposé introduit lutilisation des colloïdes dans le domaine du diagnostic biologique. Nous introduirons les bases de la physico chimie des colloïdes ainsi que les approches classiques du diagnostic biologique: test d'agglutination à partir de particules de Latex ou dor, test ELISA avec des particules magnétiques. Ensuite nous présenterons une nouvelle approche de diagnostic basée sur la formation de nano structures colloïdales magnétiques. Le principe repose sur l'aptitude de certains colloïdes magnétiques, à la fois suffisamment petits et susceptibles, à former rapidement des lignes réversibles sous champ. Nous montrerons que cette solution colloïdale change de couleur sous l'action d'un champ magnétique, conséquence de la diffraction des chaînes auto assemblées, et comment ce phénomène peut conduire à la détermination du profil de force entre colloïdes. Si les particules sont greffées par un anticorps, alors en présence de l'antigène spécifique capable de ponter deux anticorps, les lignes peuvent devenir permanentes et quasi irréversibles. Nous discuterons comment la persistance des lignes peut révéler de manière très sensible la quantité d'antigène introduite, et pourquoi la force magnétique imposée à chaque colloïde peut accélérer la complexation antigène anticorps. Nous finirons par une introduction à l'utilisation des colloïdes en micro fluidique. Nous montrerons comment les auto assemblages magnétiques peuvent devenir des matrices de séparation très efficaces pour des entités biologiques comme des ADN génomiques ou des cellules. Mot(s) clés libre(s) : biotechnologie, colloïde, diagnostic biologique, matériau, matière divisée, matière molle, microfluidique, nanomatériau, phase, physico-chimie, physique de la matière condensée, science des matériaux
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Réflectométrie
/ Université Lyon-I, Unisciel
/ 2009
/ Unisciel
Bonnet Christophe
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La polarisation et ces modifications à la réflexion : cet exercice a pour but
d'illustrer comment est modifié la polarisation de la lumière (c'est-à-dire la
direction du champ électrique lié à l'onde électromagnétique) lors d'une
réflexion sur différents matériaux (diélectrique ou métallique...). En
particulier suivant l'orientation du champ incident, l'angle d'incidence, les
propriétés du matériau étudié et les éléments optiques permettant d'analyser la
lumière réfléchie, il est possible de remonter aux propriétés optiques du
matériau. Cette animation se décline en trois volets : un volet « découverte »
permet d'intervenir librement sur tous les éléments du système, un volet « Jeu
» permettant de tester les connaissances sur la polarisation et un volet «
exercice » où il faut réaliser une manipulation identique à l'expérience pour
retrouver l'indice d'un matériau pris au hasard. Mot(s) clés libre(s) : réflexion, polarisation, propriétés optiques des matériaux, angle d’incidence
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L'éthylène, c'est quoi ?
/ UTLS - la suite
/ 14-01-2007
/ Canal-U - OAI Archive
BUFFENOIR Michel
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Le sujet de sa présentation est de faire connaître l'utilisation, la variété des produits, et la fabrication de l'éthylène et de ses dérivés, dans les usines énormes de « vapocraquage ». C'est un produit peu connu en tant que tel, alors qu'il est, et de loin, le produit pétrochimique fondamental le plus demandé, avec plus de 130 millions de tonnes produites par an, dans tous les pays du monde. L'éthylène est à la base de toute la pétrochimie mondiale, et à l'origine des plastiques, des emballages, de médicaments, d'applications en automobile, en mobilier et en bâtiment, en peintures, et d'autres utilisations très surprenantes (agent de mûrissement
). Sa fabrication, à partir du gaz naturel ou de dérivés du pétrole, requiert beaucoup de technologies, allant du très chaud (1500 degré Celsius) au très froid (- 120 degré Celsius), de très hautes pressions au vide, avec des machines et équipements très puissants, de grandes dimensions
et très coûteux ! Mot(s) clés libre(s) : éthylène, Kevlar, matériaux plastiques, Nylon, pétrochimie, Polyester, polymérisation, polystyrène, polyuréthane, PVC, réaction chimique, vapocraquage
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Du pétrole et du gaz aux plastiques
/ UTLS - la suite
/ 13-01-2007
/ Canal-U - OAI Archive
CASTEL Joëlle
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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. Mot(s) clés libre(s) : chaine de traitement du pétrole, gaz naturel, hydrocarbure, matériaux synthétiques, pétrochimie, plastique, polymère, raffinage
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Formes et organisations en nanosciences : l'exemple de la Nature / Bruno Chaudret
/ Nathalie MICHAUD, Université Toulouse II-Le Mirail, Université Toulouse II-Le Mirail SCPAM
/ 09-12-2010
/ Canal-U - OAI Archive
CHAUDRET Bruno
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Formes et organisations en nanosciences : l'exemple de la Nature / Bruno Chaudret. In "Images & mirages @ nanosciences", colloque international organisé par le Laboratoire Interdisciplinaire Solidarités, Sociétés, Territoires (LISST) de l'Université Toulouse II-Le Mirail, le Centre d'Élaboration de Matériaux et d'Études Structurales (CEMES) rattaché à l'Institut de Physique du CNRS et le Laboratoire de Physique et Chimie de Nano-Objets (LPCNO) de l'INSA Toulouse. Université Toulouse II-Le Mirail / La Fabrique Culturelle, 9-10 décembre 2010. Thématique 3 : Les modalités épistémiques et esthétiques des images, 9 décembre 2010. Comment faire croître des nano-objets aux formes bien définies à partir d’atomes ou de molécules ? Comment les organiser et les relier au monde macroscopique ? Ce sont les questions essentielles auxquelles la présentation de Bruno Chaudret essaie de proposer un début de réponse en prenant exemple de la Nature et de ses mécanismes de croissance. Les autres questions concernent l’intérêt d’une telle démarche que ce soit sur le plan cognitif, scientifique ou applicatif.> Communication suivie d'un débat avec le public. Mot(s) clés libre(s) : imagerie scientique (chimie), matériaux nanostructurés, nanosciences, structure moléculaire
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