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Les matériaux Impact environnemental

Les familles de matériaux

Il en existe 3, les métaux, les minéraux ( céramiques ) et les organiques. La combinaison de matériaux différents permet de créer une 4eme famille, les composites. Dans le cas des métaux, le mélange de plusieurs métaux permet de créer un alliage.

Les familles de matériaux
  • Les organiques
  • Les minéraux
  • Les métaux

Les autres matériaux

  • Les matériaux composites: Ce sont des matériaux qui sont créés en assemblant plusieurs matériaux différents.
  • Les alliages: Ce sont des métaux. Nous les obtenons

Les caractéristiques des matériaux

Chaque matériau réagit d'une certaine façon à la pression, à la traction, à la flexion ou encore à la corrosion, ...

Exemples de quelques caractéristiques des matériaux
  • La densité: Elle est aussi appelée densité volumique de masse, c'est une grandeur physique qui caractérise la masse du matériau par unité de volume. ( lien wikipedia )
  • La dureté: C'est la résistance qu'oppose un matériau à la pénétration d'un poinçon sur sa surface. Si le poinçon fait une petite marque, le matériau est dur. A l'inverse si le poinçon fait une grande marque, le matériau est mou. ( lien wikipedia )
  • La conduction électrique: Capacité d'un matériaux à laisser passer un courant électrique ( outillage: Multimètre / Ohmmètre ) ( lien wikipedia )
  • La conduction thermique: C'est la capacité du matériau à isoler de la chaleur. ( lien wikipedia )
  • L'esthétisme: Les goûts et les couleurs ne se discutent pas ...
  • La résistance à la déformation: Lors de ce test, nous allons étirer l'échantillon jusqu'à ce qu'il "casse". Nous déterminerons ainsi la force nécessaire à casser l'échantillon. ( lien wikipedia )
  • L'élasticité: En physique, l'élasticité est la propriété d'un matériau solide à retrouver sa forme d'origine après avoir été déformé. ( lien wikipedia )

La "mesure" des caractéristiques des matériaux: Il existe des procédure et des instruments spécifiques qui peuvent nous aider à "mesurer" des caractéristiques précises sur nos matériaux. Chaque mesure devra se faire sur un échantillon de matériau. Cet échantillon aura dû être fabriqué en respectant certaines normes.

Les conséquences de l'exploitation des matériaux

  • La déforestation et autres inconvénients sur la nature: Pour avoir des matières premières il faut les extraire de la Terre. Cette extraction à nécessairement des conséquences sur l'environnement.
  • La pollution: L'extraction des matières premières peut également induire l'utilisation de produits fortement polluants, comment le mercure pour extraire l'or ...

Les conséquences de l'utilisation des matériaux

  • Maladie: La trop grande proximité avec certains matériaux peut dans certains cas induire un empoisonnement de l'organisme.
  • Pollution: La lente dégradation de certains matériaux peut faire apparaître des composants polluants dans l'atmosphère et l'air que nous respirons. Cet pollution peut avoir des effets néfastes sur lal santé de l'être humain.

Le recyclage des matériaux

  • Circuit de recyclage: Le recyclage est pris en compte à chaque étape du cycle de vie de l'objet technique.
  • La valorisation énergétique: Certains déchets sont incinérés et la chaleur est récupérée pour faire de l'électricité ou pour participer au chauffage urbain.
  • La réutilisation: Pour certains, l'objet technique peut être jeté, mais pour d'autres, ce même objet technique peut encore être utilisé !!
Circuit du recyclage ( https://www.seton.fr/tri-selectif-recyclage.html )

Comment choisir les matériaux

  • Les critères de choix: Ils sont nombreux. Que voulons-nous fabriquer ? Dans quel environnement l'objet technique que nous allons fabriquer devra-t-il fonctionner ? Qui utilisera cet objet technique ? Est-ce un objet technique qui doit être à la mode ou juste utilisable ? Doit-il être très léger ou sa masse peut-elle être quelconque ?

Evolution des transports

Evolution des techniques: Les techniques évoluent en permanence car l'être humain est toujours en quête d'une amélioration des performances de l'objet technique ou du système technique. L'évolution des techniques est essentiellement dû à une recherche permanente de réduction des coûts de fabrication et donc du prix de vente ( produire plus, plus vite, moins chère, ... )

Invention: C'est quelque chose de nouveau, comme une méthode, un matériau, un procédé de fabrication, un objet technique, qui permet de résoudre un problème technique ou de combler un besoin.

Innovation: L'innovation se base sur une invention et sur son amélioration ( des performances, des caractéristiques, ... ). Pour faire de l'innovation il faudra proposer un objet technique qui sera "mieux" que le précédent.

Rupture technologique: Elle correspond au moment où nous utilisons un nouvel objet technique pour faire exactement la même chose qu'avec l'objet technique qu'il remplace mais en utilisant une technologie totalement nouvelle ( exemple: photo argentique vs photo numérique ou encore téléphonie portable vs cabine téléphonique, ... )

Voici 4 exemples d'inventions et d'innovations

Evolution des matériaux

Les matériaux aussi ont évolué. Nous sommes passés de matériaux qui existent dans la nature à un grand nombre de matériaux issus de la transformation de matériaux qui existent dans la nature.

2 véhicules d'exploration: A gauche un Rover Martien, à droite un char d'assaut; Ils n'ont pas la même masse et ils ne se promènent pas dans le même environnement
A gauche un vélo de course en carbone ultra léger et à droite un VTT électrique de 25 Kilos

Credits:

Inclut une image créée par Ishan @seefromthesky - "Please don’t throw plastic, the harm will be faced my the next generation, not you and me."