Ma science en 180 secondes par François

Publié par Julie Fortin, le 23 mai 2017   440

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10 scientifiques ont relevé le défi de monter sur scène et de présenter leur science en 180 secondes mardi 16 mai 2017 lors de l'évènement Ramène ta Science.

Ils ont été accompagnés par deux comédiens professionnels, Isabelle et Nathaniel, pour la mise en scène du spectacle. Isabelle et Nathaniel leur ont également proposé des ateliers de théâtre ce qui leur a permis d'acquérir des techniques en communication orale et de gestion du trac. Les séances de préparation ont également permis aux scientifiques à mieux se connaître et à créer l'esprit de groupe.

Voici le texte de François Valdiviesio, professeur en génie des matériaux à l'École des mines de Saint-Étienne

« Mais au fait, est-ce que vous savez comment sont constitués les matériaux en général ?

À l’échelle microscopique, les matériaux sont constitués de grains. Imaginons qu’une balle de pingpong ou tient qu’un Lego représente un grain. Un matériau est donc constitué d’une multitude de pièces de lego emboîtées les uns avec les autres de façon extrêmement forte. À une échelle plus grande, ce serait comme des briques pour construire les murs d’une maison ou d’énormes blocs de pierre pour construire une pyramide en Égypte.

Mes recherches s’adressent à la famille des matériaux céramiques, mais pas les céramiques traditionnelles comme la vaisselle ou pour les sanitaires, non non !
Plutôt les céramiques techniques destinées par exemple à des applications dans les domaines des réfractaires résistants alors à de très hautes températures, ou bien au domaine du nucléaire pour fabriquer l’électricité, ou encore pour les gilets pare-balles.

Pour fabriquer ces matériaux, il faut partir d’une poudre, plus fine que de la farine, d’une taille inférieure au micromètre, soit cinq millions de fois plus petits que le diamètre d’un ballon de foot.

Avec cette poudre, on va en faire par exemple une pâte et la mettre dans un moule, comme un moule à tarte pour faire un gâteau, pour lui donner une forme. Et pour que le gâteau conserve cette forme, nous devons le chauffer à environ 200°C.
Et bien pour un matériau céramique, la température de cuisson est beaucoup plus élevée. Selon la matière de notre farine, elle doit cuire entre 1000° et 2000°C! Soit dix fois plus que notre gâteau !

La spécificité de mon travail c’est que nous utilisons les micro-ondes pour chauffer les matériaux ! Oui, oui, comme dans votre cuisine ! L’intérêt de ce type de chauffage, c’est que le temps de cuisson qui est de 10 heures dans un four classique sera réduit à moins d’une heure avec un four micro-ondes.

Mais au fait, vous savez comment ça chauffe les micro-ondes ?

En fait, les micro-ondes agissent comme un mouvement perpétuel oscillant en interaction avec la matière. Si vous avez des molécules d’eau par exemple, les oscillations des molécules d’eau imposées par les micro-ondes vont faire qu’elles vont s’échauffer !
C’est pareil pour les céramiques, sauf qu’il n’y a pas d’eau entre les briques de Lego ! Ce sont les atomes qui vont vibrer et le matériau va s’échauffer par lui-même et non par les parois du four.
À partir de là, on peut tout chauffer dans un four micro-onde, même du métal ! Oui, mais ne vous amusez pas à le faire chez vous !

Alors, notre objectif final est donc de transférer cette technologie rapide et peu couteuse, pour la fabrication par exemple de prothèses dentaires en céramiques, ou encore d’objets de luxe, comme cette bague. »

Qui est François ?

Spécialiste de la céramique, il évalue la résistance de ce matériau dans ses utilisations dans différents domaines liés au monde de l’entreprise et de l’industrie : joaillerie, prothèse dentaire, cuves de déchets, etc.