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24 Jan. 2006Recherche et Innovation1 Visite au LAPP des étudiants de lIUP D. Verkindt.

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1 24 Jan. 2006Recherche et Innovation1 Visite au LAPP des étudiants de lIUP D. Verkindt

2 24 Jan. 2006Recherche et Innovation2 Quelle recherche scientifique se cache derrière nos objets quotidiens ? Dans notre vie, nous utilisons une foule dobjets divers sans y penser. Derrière chacun de ces objets, se trouvent un savoir-faire technologique, des années ou des décennies de recherche appliquée. Derrière chacun de ces objets se cachent aussi des siècles de recherche fondamentale, de curiosité humaine, dimagination.

3 24 Jan. 2006Recherche et Innovation3 Un exemple dinnovation: la machine à laver

4 24 Jan. 2006Recherche et Innovation4 1940: lavage, essorage 1920: premières motorisations 1900: lavage 1900: essorage Un exemple dinnovation: la machine à laver

5 24 Jan. 2006Recherche et Innovation5 Moteur électrique: Faraday (1821), Maxwell (1855), Hertz (1886), Ampère, Volta, Edison, … Axe de rotation: Mécanique, équilibre, frottements solides… donc Newton (1687), Coulomb (1779), etc… Cuve à linge en inox: Inox = 11% chrome + acier résiste à la corrosion (Le Chatelier XIXe siècle), matériaux composites, étude des liaisons chimiques et des dislocations Habillage métallique et plastique: Métallurgie, emboutissage, comportement des matériaux… Chimie des polymères et plasturgie (ABS ou Acrylonitrile Butadiène Styrène, PVC ou Polychlorure de Vinyle), modélisation des polymères donc mécanique quantique (1920) Électronique… Système de vidange… etc… Un exemple dinnovation: la machine à laver

6 24 Jan. 2006Recherche et Innovation6 La recherche fondamentale: base de notre technologie moderne Tout repose sur… - la théorie de lexistence des atomes, létude du comportement mécanique ou chimique des matériaux et la mécanique quantique… 400 av. JC: Démocrite, Leucippe : Boscovich, Dalton, Avogadro, Gay-Lussac, Perrin, Rutherford… : Bohr, Pauli, Dirac, Fermi, Einstein, De Broglie… Les orbitales atomiques prédites par la mécanique quantique - mais aussi sur létude de lélectromagnétisme…

7 24 Jan. 2006Recherche et Innovation7 Lélectromagnétisme Dynamo dEdison L électromagnétisme, cest: La radio, le téléphone, la télévision, les ordinateurs, les satellites, le cinéma, les CD et DVD, etc… Mais cest surtout… La génération délectricité: La dynamo convertit lénergie mécanique en énergie électrique: Faraday (1821), Maxwell (1855), Ampère, Volta, Edison, etc… Le transport de lélectricité: - pertes dans les câbles: Joules (1860), Kelvin (1870), Drude (1900), Kamerlingh Onnes (1911), … - structure des pylônes, résistance des matériaux, résonances: Poisson (1810), Young (1810), Stockes (1860), Eiffel (1900), … Lutilisation de lélectricité: - elle révolutionne la métallurgie et la chimie industrielle (aluminium, chlorates, fours à aciers spéciaux, électrochimie, etc…) - elle révolutionne la vie courante (notamment la vie nocturne…) - elle est presque devenue un besoin vital. Dynamo aujourdhui

8 24 Jan. 2006Recherche et Innovation8 SCIENCES La recherche fondamentale ne produit rien de concret, aucun bien matériel pour notre vie quotidienne, « seulement » une meilleure connaissance du monde dans lequel nous vivons. Elle doit explorer dans toutes les directions et on ne peut quasiment jamais prédire les applications qui en découleront… Elle a pourtant: La recherche fondamentale des besoins qui font progresser la technologie donc changent la société: - étude du génome développements informatiques, micro et nano technologies - étude des materiaux ultra-vide, sources de lumière… - accélérateurs et détecteurs de particules techniques du vide ou de la soudure, cryogénie, développements de la micro-électronique et de linformatique (stockages de données importants, calculs massifs et parallèles) des applications à long terme: - comprendre lélectricité et les aimants radio, télévision, satellites, etc… - comprendre la matière, les atomes électronique, laser, plastiques, imagerie médicale… - accélérateurs et détecteurs de particules radiothérapie, microscope électronique

9 24 Jan. 2006Recherche et Innovation9 Connaissance du monde apportée par la physique des particules Connaissance toujours plus profonde des « briques » et des « forces » élémentaires: - celles qui sont cachées dans les matériaux - celles qui sont cachées dans le « feu » des étoiles ou dans le déplacement des astres. - celles qui font évoluer lexpansion de lUnivers ou la rotation des galaxies… Particules électrons neutrinos quarks e e u d c s t b Forces Force de gravitation (partout) Force electromagnetique (notre monde quotidien) Force faible (radioactivite) Force forte (noyaux atomiques) Symetries C P T et beaucoup dautres… uud = proton udd = neutron neutron proton électron

10 24 Jan. 2006Recherche et Innovation10 Apports technologiques de la physique des particules Utilisation industrielle: Stérilisation, imagerie Implantation ionique, modifications de surface: Dopage contrôle de semi- conducteurs; changement des propriétés de surface Production de radio- isotopes: Traitement des cancers; imagerie des organes a usage médical Radiothérapie: Traitement des cancers par rayons X, protons ou dautres particules Accélérateurs de recherche: Particules, rayonnement synchrotron utilise en biomédical, physique, chimie, biologie, étude des matériaux Source: CERN 2004

11 24 Jan. 2006Recherche et Innovation11 Besoins technologiques en physique des particules - Mécanique: travail de précision sur divers matériaux (denses, cassants, légers, friables…) - Techniques du vide, techniques de soudure - Aimants puissants, supraconductivité, cryogénie

12 24 Jan. 2006Recherche et Innovation12 Besoins technologiques en physique des particules - Electronique et micro-électronique rapide et résistante aux radiations - Informatique distribuée, puissance de calcul stockage et gestion de grandes quantités de données

13 24 Jan. 2006Recherche et Innovation13 Une différence floue Les découvertes de lune et les avancées de lautre sont souvent intimement mêlées et les deux aboutissent à des notions de savoir-faire et denrichissement culturel de la société. Recherche fondamentale et recherche appliquée Une différence nette La motivation de la recherche fondamentale est de comprendre la nature, par une démarche de prospective et dessais où un résultat négatif peut aboutir à une découverte majeure. Tandis que celle de la recherche appliquée est une production en série soutenue par une démarche de projet.

14 24 Jan. 2006Recherche et Innovation14 Sans la recherche appliquée, la recherche fondamentale est asphyxiée (plus dévolution possible des expériences). Elle noffre rien de concret à la société, aucun avantage matériel aux citoyens. Recherche fondamentale et recherche appliquée Sans la recherche fondamentale, la recherche appliquée est sans moteur ou bien ne procède que par empirisme.

15 24 Jan. 2006Recherche et Innovation15 Petite conclusion Le moindre objet que vous utilisez a demandé: - des siècles de recherche fondamentale - des années ou des dizaines dannées de recherche appliquée - des années de développements technologiques - des milliers dheures de conception, de réalisation, de production, de tests… - une consommation dénergie (souvent électrique) considérable. Quelle soit fondamentale ou appliquée, la recherche scientifique demande une ouverture desprit, une démarche critique permanente, et un espace de liberté. Avant tout bien matériel, cest ce quelle a de mieux à offrir aux citoyens! La recherche fondamentale est aujourdhui comme lélectricité: si elle disparaît, notre société disparaît.


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