Document 1 : Les nouveaux textiles

PRÉSENTATION




|Titre |Des smart textiles |
|Type |Activité documentaire |
|d'activité | |
|Objectifs de | |
|l'activité |Analyse et synthèse de documents scientifiques |
|Références par| |
|rapport au |Cette activité illustre le thème |
|programme |Matériaux |
| |et le sous thème |
| |nouveaux matériaux |
| | |
| |en classe de Terminale S spécialité|
| | |
| |Notions et contenus |Mots-clés |
| | |Textiles innovants |
| | |Matériaux composites |
|Conditions de |Prérequis : OEM (tronc commun) notion de polymères |
|mise en ?uvre | |
| |Durée : 2 heures |
| | |
| |Contraintes matérielles : vidéoprojecteur / accès internet |
|Remarques | |
|Auteur |BERNARD |Académie de LYON |



LISTE DU MATÉRIEL


- Accès internet
- Vidéoprojecteur
- Kit OEM

Fiche pour le professeur


Possibilité en fin de séance de proposer une ouverture sur le papier
peint anti wifi avec manipulation.

Compétences mises en jeu:
< S'approprier : compétence présente dans le II.
< Analyser : Compétence présente dans les parties
documentaires et dans le II car nécessité de formuler une
hypothèse, concevoir un dispositif à partir de l'hypothèse.
< Réaliser : compétence mise en jeu dans la partie activité
expérimentale sur les ondes
< Valider : Compétence qui intervient puisqu'il s'agit de
valider ou non l'hypothèse formulée ce qui peut faire
l'objet d'une évaluation
< Communiquer
- Communication orale au sein du groupe de travail et avec
le prof
- Communication écrite: formulation de l'hypothèse et d'une
conclusion.

Il est possible d'envisager des manipulations complémentaires sur l'aspect
déperlant d'un tissu, ou une manipulation de polymérisation en fonction de
la progression.


Fiche ÉlÈve



Activité documentaire : les smart textiles


D'après: http://www.gore-tex.fr/remote/Satellite/contenu/technologies
http://www.ccinordisere.fr/Commun/documents/ACTFICHIERJOINT164612
54319712.pdf
http://www.reactions-chimiques.info/Des-vetements-smart-qui-
nous.html


Document 1 : Les nouveaux textiles

Les textiles techniques sont présents partout, dans tous les secteurs. Ils
ont parfois remplacé les matériaux traditionnels. Plus encore, ils ont créé
des fonctions qui n'existaient pas encore...Aux performances techniques, se
sont ajoutées des fonctions inédites.
Désormais, non seulement les textiles habillent l'homme, mais ils le
soignent, le réparent. Ils le protègent d'agressions très diverses,
veillent sur lui. Grâce à l'évolution des technologies, ces textiles
deviennent adaptatifs, voire «intelligents».

Les textiles «techniques» peuvent se définir comme «des matériaux textiles
dotés de qualités et de propriétés techniques très élevées pour répondre à
des besoins de performance spécifiques et dans des conditions données».
Les performances exigées sont multiples : mécaniques, thermiques,
électriques, chimiques, biologiques, optiques, dimensionnelles...
Les textiles traditionnels sont en train d'évoluer vers les textiles
fonctionnels pour répondre aux demandes croissantes du monde moderne
(confort, bien être, santé, hygiène, facilité d'emploi, légèreté,
entretien, résistance, esthétique...). L'idée est de conférer des
propriétés nouvelles aux textiles pour leur donner le maximum de valeur
ajoutée et de fonctions possibles.
Tout l'univers textile du quotidien est concerné : mode-habillement,
ameublement, décoration, industrie, sport, santé, protection, équipement
intérieur des véhicules...
Les textiles «intelligents» (Smart textiles en anglais) sont les derniers
nés. Ils sont dus à l'introduction dans les textiles de systèmes
miniaturisés chimiques, physiques, biologiques, électroniques ou
téléinformatiques visant à les rendre réactifs, interactifs, adaptatifs,
intelligents. Trois objectifs sont visés : tout d'abord détecter, mesurer
et analyser des paramètres stratégiques (organisme, équipement,
environnement), ensuite réagir à cette information par un ordre ou une
action donnée. Enfin, si besoin, transmettre à distance ces informations.


Document 2 :


Répartition de la consommation mondiale de textiles techniques par
domaines d'application en volumes


Source David Rigby Associates

Document 3 : Le gore-tex














Structure des vêtements GORE-TEX® SOFT SHELL


La partie en PTFE expansée de la membrane contient plus de 1,4 milliard de
pores microscopiques par cm². Ces pores sont approximativement 20 000 fois
plus petits qu'une goutte d'eau, mais 700 fois plus grands qu'une molécule
de vapeur d'eau. L'eau sous sa forme liquide ne peut donc pas pénétrer la
membrane GORE-TEX®, mais la vapeur d'eau peut facilement s'évacuer
Une substance oléophobe, est intégrée à la structure PTFE et permet à la
vapeur d'eau de passer, tout en créant une barrière physique qui empêche
l'infiltration de substances contaminantes comme l'huile, les produits
cosmétiques, les insecticides et les aliments dans le tissu. Résultat : une
membrane durablement imperméable, coupe-vent et respirante.

1. Etude des documents 1 et 2 :

1. Quels sont les différents types de nouveaux textiles ?
2. Qu'appelle t'on des « géotextiles » ?
3. Quel est l'apport des sciences dans leur évolution ?
4. Citer des exemples d'application dans les domaines médical et du
sport.


2. Etude du document 3 :


Le polytétrafluoroéthylène est synthétisé par polymérisation
radicalaire d'un monomère.


1. Quel est le motif qui se répète dans la figure ci-dessus ?
2. Le monomère du PTFE est le tétrafluoroéthène de formule brute C2F4
1. Donnez une formule développée de cette molécule.
2. A partir de la nature des liaisons, expliquez pourquoi cette
molécule est polymérisable.
3. Proposer une écriture de la macromolécule de PTFE
4. En quoi la structure microscopique du polymère indique qu'il est
hydrophobe ?
5. Expliquez les propriétés respirante et imperméable du tissu.
6. Commentez les valeurs proposées dans le texte et dans
l'illustration.
7. Le tissu proposé est un composite, définissez ce terme.
1. Activité documentaire : Un papier peint pour protéger son Wi-Fi

Des chercheurs grenoblois ont eu une idée originale : empêcher un réseau Wi-
Fi d'être piraté, grâce à un papier peint isolant, qui ne permet plus aux
ondes de sortir de l'appartement. D'autres utilités pourraient être
trouvées à une telle technologie, comme la protection des personnes
sensibles à l'électromagnétisme.
La semaine dernière, un prototype de ce "papier peint révolutionnaire" a
été présenté à la presse par ses créateurs.
Il permet de protéger les données d'un réseau connecté en Wi-Fi d'éventuels
vols ou intrusions, puisqu'il a la faculté de filtrer les ondes
électromagnétiques d'un réseau local sans fil, et ce, sans perturber les
ondes de la radio ou des fréquences de secours.
Avantage considérable, le dispositif fonctionne aussi pour les ondes des
téléphones portables, tout en laissant la possibilité aux utilisateurs de
contacter un numéro de secours, en cas de besoin. Il est même capable de
filtrer "jusqu'à trois fréquences à la fois".
"Un réseau wifi est muni de protections qui peuvent être craquées par des
petits malins. Si vous mettez du papier peint sur les murs entourant un
bureau ou un appartement, votre wifi marche bien mais il ne peut plus être
piraté", a expliqué lors de la démonstration Pierre Lemaitre-Auger, un
chercheur de l'Institut Polytechnique Grenoble INP ayant développé le
produit.
La conception s'est faite en collaboration avec le Centre Technique du
Papier, par une équipe comprenant un total de 4 personnes.
Le produit fini a une apparence design : il est recouvert de motifs
géométriques tracés à l'encre conductrice (une encre qui contient des
particules d'argent), et, s'il ne vous convient pas, pas de panique : vous
pourrez le recouvrir par le papier peint de votre choix, sans que cela
n'altère ses propriétés filtrantes.
En outre, la nocivité des ondes électromagnétiques fait encore débat :
"Beaucoup de gens sont intéressés par les problèmes d'électrosensibilité,
par le fait que les ondes seraient dangereuses pour la santé", note Pierre
Lema