Terminale Terminale STL (spé. SPCL) - Sciences physiques et chimiques en laboratoire Systèmes et procédés Matériaux
Recyclage des matériaux et évaluation environnementale Compte tenu de la raréfaction des ressources minérales naturelles, de très gros efforts sont faits pour valoriser les déchets de construction en Europe dans les secteurs du bâtiment et des travaux publics, chacun de ces secteurs présentant des exigences mécaniques et physiques propres et donc des voies de valorisation spécifiques qui sont exposées sur des exemples dans le contexte réglementaire national et européen.
Recyclage des métaux : mimer les processus naturels [Mots-clés] ressources, métaux, disponibilité, matières premières, inclusion, fluide, roches, olivine, serpentine, chimie géoinspirée La question de la disponibilité des matières premières minérales est abordée dans sa généralité. On sait qu’un risque de pénurie existe du fait de l’accroissement attendu pour la population de la planète et pour son niveau de vie moyen. Le chapitre regarde de plus près la situation des éléments métalliques dont notre civilisation technique fait un usage de plus en plus important et dont la répartition très inégale sur la planète est porteuse de crises politiques. Les processus qui ont été à l’œuvre dans la formation de la Terre permettent d’expliquer la géologie des zones minières de la planète. Elle peut inspirer une chimie « géo-mimétique » que l’on peut utiliser pour recycler les déchets métalliques. Des expérimentations prometteuses sont en cours. En savoir plus
Le textile, un matériau multifonctionnel [Mots-clés] composites souples, composites rigides, textiles techniques, textiles intelligents Les apports de la chimie moderne dans l’industrie textile sont décrits à partir de nombreux exemples d’application. C’est une véritable révolution qui après l’industrie du vêtement conquiert le domaine de la construction. De nouvelles technologies permettent de structurer des fibres de toutes natures en deux ou trois dimensions pour obtenir des surfaces ou même des volumes.
Matériaux inorganiques et hybrides bio-inspirés [Mots-clés] chimie douce, chimie biomimétique, chimie bio-inspirée, matériaux hybrides multifonctionnels, chimie intégrative, nanocomposites De nombreux exemples du vivant sont utilisés pour expliquer et illustrer les principes et la richesse des possibilités de « la chimie douce ». Les deux types d’approches biomimétiques et bio-inspirées sont décrites et appliquées à la fabrication de nouveaux matériaux inorganiques hybrides : la première copiant un concept pour avoir la même finalité que celle de la nature, la seconde décodant les concepts de la nature pour les extrapoler au service de la créativité du chimiste. En savoir plus
La saga des verres fluorés Cet article assez court retrace l’histoire des verres fluorés qui sont maintenant indispensables dans tous les appareils de vision infrarouge, les optiques, les capteurs et les fibres travaillant dans cette gamme de longueur d’onde. En savoir plus
Le végétal, un relais pour le pétrole ? [Mots-clés] biomasse, végétal, matériaux biosourcés, biocarburant, environnement, développement durable, chimie du végétal Une bonne introduction sur la chimie du végétal en passant par le bioéthanol, mais aussi sur les principaux intermédiaires de la chimie en remplacement de ceux issus de la pétrochimie. Une nouvelle chimie, notamment celle des bio-carburants de 2e génération, est décrite dans le cadre du développement durable. 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
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
Les élastomères thermoplastiques (ETP) fluorés : synthèse, propriétés et applications [Mots-clés] polymérisation radicalaire, polymères à blocs, polymères greffés, fluorosilicones Qu’est-ce qu’un élastomère thermoplastique ? Les auteurs répondent d’abord à cette question en rappelant que c’est un polymère qui a des domaines amorphes et des zones cristallines et dont la viscosité varie avec la température. Quelques plastiques élastomères du commerce sont donnés en exemple, mais l’essentiel de l’article se concentre sur les ETP fluorés, ceux à blocs et ceux greffés. Les modes de polymérisation sont décrits et les applications comme joints, tubes, fibres résistantes aux conditions extrêmes sont données. La seconde partie de l’article est consacrée à la recherche de nouveaux ETP fluorés de type polyéthers, oligomères et silicone hybrides. Article intéressant pour mieux connaître un secteur très important dans les hautes technologies. En savoir plus
A short History of Nafion [Mots-clés] résine échangeuse d’ions, électrosynthèse, piles à combustible Pour tous ceux qui s’intéressent aux nouvelles piles à combustibles en particulier à l’hydrogène, voilà l’histoire de la découverte et du développement d’un polymère échangeur d’ions qui constitue à l’heure actuelle l’incontournable membrane séparatrice des piles à hydrogène. Au départ résine échangeuse d’ions à base d’une structure CFn sur laquelle est branchée une forme sulfurique, le Nafion a bénéficié de la recherche fondamentale de chez DuPont sur les composés fluorés et les groupes acides stables en environnement corrosif, qui a rendu le Nafion d’usage très courant dans les cellules d’électrolyse de production du chlore et de la soude. Utilisé aussi pour la séparation des gaz, il fut candidat comme membrane de séparation dans les piles à combustibles dont les premiers modèles furent popularisés par la NASA au milieu des années 1960. Texte en anglais. En savoir plus
