La conférence du 21 janvier

Une conférence très scientifique au lycée Maurice Ravel

Jeudi 21 Janvier, Laura Thévenard, chercheuse à L'INSP (Jussieu)
 a donné une conférence au lycée Maurice Ravel

Mme Mollet, professeure au lycée Ravel a pris des notes pour nous aider à nous souvenir de cette conférence, et nous avons écrit des légendes sur les diapositives de la conférence. Les articles suivants vous montrent les différents sujets évoqués dans cette conférence:

COMPTE-RENDU CONFERENCE – jeudi 21 janvier 2016 par Mme Mollet (lycée Ravel) 

Laura Thévenard – INSP UMPC 

Sujet de recherche : renverser le champ magnétique avec une onde acoustique. 

 

Introduction de la conférence sur les nanosciences au lycée Maurice Ravel par Laura Thevenard, chercheuse en nano magnétisme, pour une classe de seconde et une classe de terminal S. 

Valentine

Titre : nanosciences : du quotidien à la recherche 

1. Objet nanométrique 

Ex : cheveu, bactérie, molécule d’eau, virus 

2. Nanosciences, nanotechnologie 

<  100 nm 

3. Quelles propriétés changent à l‘échelle nanométrique ? 

1. Effet de surface important 

Par exemple  -      la dissolution est plus importante 

• Nanoparticules dans un pot catalytique : 

Molécules polluantes : CO, N2O doivent être transformées en molécules non polluantes : CO2, H2O 

Dans le pot catalytique : le platine (Pt), le rhodium (Rh) forment une structure en nid d’abeille 

Catalyse CO + ½ O2 -> CO2 a lieu à 400°C qd moteur chaud 

Pour que les gaz, qu'émettent les moteurs soit moins polluante, on met du platine et du rhodium dans les pots catalytique.Cependant il n'était efficace qu'à 400°C , c'est pourquoi on utilise maintenant de l'or à la place du platine et du rhodium qui est efficace dès 25°C . 

Alison

Remplacer Pt et Rh par l'or (Au) : 

Au – cher 

Catalyse à 20 °C dc plus intéressant sur petit trajet.

2. Propriétés optiques modifié 

• Coupe de Lycurgue (coupe romaine du IVème si AD) recouverte de nanoparticules d’or 
  

  

 L'or massif et les nanoparticules d'or n'ont pas la même couleur. L'or massif est jaune/doré alors que les nanoparticules d'or sont rouges. Les propriétés optiques(visuelle) sont donc modifiés lorsque l'on passe de l'or au nanoparticules d'or. 

Hayley.

• Nanoparticules de TiO2 : ds crème solaire diffuse la lumière
  
   
  

  Les nanoparticules de TiO2 pour la crème solaire par exemple ,ont été modifiés grâce aux progrès de la taille microscopique à la taille nanoscopique ,pour que ces particules ne soient pas trop visible sur la peau et s'imprègnent plus facilement dans la peau.  

                                   Alexandre.
  

  

  Cette image représente l'utilité des nanoparticules dans les crèmes solaires que nous utilisons. 

  a droite sur la photo avec l homme on peut voir une  crème solaire avec des microparticules qui est alors blanche, au contraire la crème constituée de nanoparticule et transparente.Grace au fait qu' elles sont fortement reflechissantes.On peut donc choisir grâce a cette formule une crème solaire plus discrète. 

                                                         amelle

                                 Des pigments de peinture : anti saleté 

Les nanoparticules sont très réfléchissantes alors que les microparticules le sont moins. 

• Ailes du papillon Morpho paraissent bleues alors qu’il n’y a pas de pigments. 

3. Propriétés magnétiques modifiées : 

• Nanoparticules fer-platine (Fe-Pt) 

Injection de nanoparticules magnétiques en cas d’arthrose puis on approche de la zone un aimant (image : www.unige.ch) 

• Hyperthermie magnétique : 

En inversant l’orientation des pôles magnétiques  on produit de la chaleur. 

Application : tuer les cellules cancéreuses. 

• Dans la nature : existe bactérie qui s’orientent en fonction du champ magnétique terrestre (présence de Fe3O4) 

4. Objets vraiment tout petits : 

Unité centrale : 

• Microprocesseur 

• Disque dur 
• DVD 

Taille des transistors : 105 nm ( ?) en 1970, 10 nm en 2020

Et la physique quantique ? 

Explications de la composition d’une onde. 

 Un électron est à la fois une onde et une particule. 

Aïcha 

L’énergie est quantifiée dc ne peut prendre que des valeurs déterminées. 

Cette photographie permet de voir une représention de la structure (ou configuration) électronique d'un atome. On peux identifié plusieurs couches tel que (K) pouvant contenir seulement 2 électrons , (L) (M) (N) pouvant atteindre jusqu'a 8 électrons par couches.  

On parle de physique quantique car il s'agit de la physique dans laquelle on étudie les électrons, et la structure électronique d'atomes. 

Louise S.

cette image nous montre la structure d'un atome avec au centre un noyau composer de neutrons et de protons et autour des couches sur lesquels se trouvent les électrons. La première couche, la couche K peut contenir au maximum 2 électrons toutes les autres peuvent en contenir 8. la dernière couche  est appelé couche externe 

Hichem

Faire des atomes artificiels dont on peut contrôler les niveaux d’énergie. Cela permet de faire des boites quantiques : cœur cadmium-sélénium (Cd-Se) et coquille sulfure de zinc (ZnS), taille : 2-100 nm, couleur : rouge. 

Comme les électrons sont confinés à des niveaux d'énergie très éloignés les uns des autres, la boîte émet une seule longueur d'onde lorsqu'on l'excite. Cette propriété permet d'utiliser les boîtes quantiques comme marqueurs biologiques. Elles fonctionnent comme des fluorophores bien plus stables que les molécules fluorescentes traditionnellement utilisées.  Imane. M-A

Si on illumine la boîte quantique avec des UV elle change de couleur et devient jaune . toutes les couleurs sont possibles. Les couleurs sont liées à la taille des particules. 

Attention : ds le cas de l’or c’est un effet classique de diffusion et non un effet quantique. 

Application : quantum Dot TV 

Pb : Cd cancérigène.

suite dans l'article ci-dessous