DOSSIERDUMOIS

AU

SOM

MA

IRE

O bservez les objetsqui sont dans votrechambre et essayezde faire une liste

des matériaux dans lesquelsils sont fabriqués : du boispour le lit, du tissu pour les vê-tements, du verre pour les vi-tres, du plastique pour lesbics…Très vite, la liste s’allonge,d’autant que beaucoup d’ob-jets sont créés avec plusieursmatériaux différents. D’autrescachent certains de leurs ma-tériaux : la batterie de votre

GSM par exemple contient dulithium (un métal). Nous vi-vons entourés de matériauxdevenus objets : objets de lavie courante, objets techni-ques comme les ordinateurs,objets décoratifs, objets utilesou inutiles, objets pour s’amu-ser…Les objets sont créés à partirde matières premières puiséesdans la nature. Au fil du temps,l’homme a appris à transfor-mer ces matières pour créertoutes sortes de matériaux.Beaucoup de matières pre-mières ne sont pas inépuisa-bles. L’homme a dû apprendreà récupérer les matériaux lors-que les objets ne servent plus.Ce dossier propose de plon-ger dans l’univers des maté-riaux. D’où viennent-ils ?Comment les fabrique-t-on ?Quelles sont leurs caractéristi-ques ? Que deviennent-ilsquand les objets ne serventplus?

Éditi

ons

del’A

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Des milliersde matériauxdifférents sontemployéspour fabriquerles objets quinous entourent.

Bienvenue dans l’univers des matériaux

Pour notre confort, les matériaux se font objets. Combien de matériaux différents dans cettechambre? Et dans la vôtre?

V oici 2,5 millions d’an-nées avant Jésus-Christ, en Afrique,homo habilis (homme

habile considéré comme le pre-mier homme) ramasse uncaillou. Il lepercute(frappe)avecun galet pour en faire jaillir unmorceau. Le galet a maintenantdes arêtes tranchantes (coupan-tes). Il est devenu un outil. Les

premiers hommes créent les ob-jets dont ils ont besoin en tra-vaillant des matières naturelles :la pierre, le bois, l’os, l’ivoire (pro-venant des dents des animaux),la corne (matière composantcertaines parties dures du corpsdes animaux comme les sabots,les cornes), la peau des ani-maux…Dès le néolithique (période qui

s’étend de 6 000 ans à 3 000ans avant Jésus-Christ),l’homme se rend compte qu’ilpeut modifier les propriétés (ca-ractéristiques) des matières na-turellespourcréerdesnouveauxmatériaux. Le premier matériauainsi inventéestsansdoute lacé-ramique (terre cuite, poterie).Elle est obtenue en cuisant del’argile (sorte de terre) dans un

four à haute température.L’homme fabrique ainsi des sta-tues, des récipients, de la vais-selle…

● Les métauxEntre 4 000 et 3 000 avant Jé-sus-Christ, l’homme commenceà faire fondre certaines rochespour en tirer un matériau solideque l’on peut mettre facilementenforme.L’hommedécouvre lesmétaux : le cuivre, le fer… Il faitdes mélanges. Le bronze est unmélange de cuivre et d’étain (unmétal), l’acier, un mélange de feret de carbone. L’acier révolu-tionne le monde. On l’emploiepourconstruiredesvoitures,desoutils, des bâtiments…

● SynthétiquesÀ partir des années 1800 appa-raissent des matériaux synthéti-ques ou artificiels (que l’on netrouve pas dans la nature). Ci-tons lesplastiques, lestissussyn-thétiques (nylon, dralon...). Ilsont envahi notre quotidien. Lesmatériaux artificiels sont sou-vent fabriqués à partir de matiè-res dérivées (venant) du pétroleou à partir de produits chimi-ques.Le 20e siècle (années 1900) a vu

naître les matériaux composites.Ils sont constitués de matériaux différents qui ne se mélangentpas. Avantage : les propriétésdes différentes matières qui for-ment le composite s’addition-nent.Exemple :uncompositedefibre de verre (très fins fils deverre très solides) et de polyes-ter (sorte de plastique léger)forme un matériau solide et lé-ger dont on se sert pour fabri-quer la coque des voiliers.

● Le progrès en marcheAu fil du temps, l’homme a ap-pris à maîtriser toutes sortes dematériaux naturels ou artificielset créé des quantités d’objetsqui ont changé le monde (voitu-res, usines, ordinateurs…).Aujourd’hui, il continueàamélio-rer lesmatériauxexistantset ilencrée des nouveaux. Il existe desmatériaux qui remplacent desparties du corps humain. Dans lefutur, des tissus intelligents se-rontcapablesderechargervotreGSM. Il faut aussi de plus en plusrecycler (transformer pour réuti-liser) lesmatériauxdontonnesesert plus. Et ce, pour économiserles ressources de la planète etéviter de polluer. L’inventivité del’homme n’a pas de limites.

L’homme : créatif et inventif

Belg

a

L’acier est un alliage formé de fer et de carbone mélangés.

FAMILLESLes grandes familles

de matériaux

p. 2Selon leur nature,

les matériaux

peuvent être

classés en grandes

familles.

ÉLECTRICITÉConducteur ou isolant?p. 3Certains matériauxconduisent bienl’électricité,d’autres pas.C’est pareil avecla chaleur.

RECYCLAGE

Ilyadel’ordanslespoubelles

pp.6et7Onpeut récupérer

lesmatériaux

quicomposent

lesobjetsusagés

pour leurdonner

unesecondevie.

LES MATÉRIAUX

1 Supplément au Journal des Enfants du 4 octobre 2013

très polluantes.Il existe aussi des fibres naturellesd’origine animale comme la laineou la soie. Cette dernière est pro-duiteàpartirde la salivede lache-nille (appelée ver à soie) du bom-byx du mûrier (sorte de papillon).

● Les artificielleset les synthétiquesLes fibres artificielles comme laviscose sont obtenues en traitantchimiquement la cellulose dubois. La viscose ressemble à lasoie naturelle.La plupart des fibres synthétiquesfont partie de la famille des plasti-ques. On les fabrique à partir deproduits chimiques provenant dupétrole. Le premier tissu synthéti-que, le nylon, a été mis au point en1938. On rencontre 3 grandes fa-milles de fibres synthétiques : les polyamides(nylon), lespolyesters(dracon), les acryliques (dralon).Les polyesters sont les fibres syn-thétiques les plus employées aumonde. On utilise aussi le polyes-ter pour fabriquer des bouteillesd’eau en plastique. Après recy-clage des bouteilles, le polyesterrécupéré sert à confectionner desvêtements de type «polars» (po-laires).Qu’elles soient naturelles ou non,les fibres ont des qualités et un as-pect différents. Le coton parexemple se froisse (se chiffonne)facilement tandis que les polyes-ters sont infroissables. Les fabri-cants de tissus combinent des fi-bres différentes (naturelles etsynthétiques par exemple) dansun même tissu.

ments peuvent être naturelles, ar-tificielles ou synthétiques. Quelleest la différence?

● Les naturellesBeaucoup de fibres naturellesproviennent de parties de plantes(tiges, feuilles, fruits). Le coton estune fibre qui enveloppe les grai-nesdecoton, le linestunefibreex-traitedestigesde laplantede lin…Le coton est la première fibre na-turelle utilisée dans l’industrie tex-tile mondiale. Sa culture et satransformation sont des activités

E nquellesmatièressontfa-briqués vos vêtements?Pour le savoir, lisez les éti-quettes qui se trouvent à

l’intérieur de vos T-shirts, panta-lons, pulls, manteaux… On peutlire par exemple : 100 % coton,100 % polyester ou encore 80 %polyester et 20 % laine… Certainstissus sont tissés avec une seulesorte de fibres (100 % coton),d’autres sont fabriqués avec desfibres différentes (polyester etlaine par exemple). Les fibres quicomposent les tissus des vête-

mières (pétrole, métaux…)n’existent qu’en quantité limitéesur la planète. Elles ne se renou-vellent pas et s’épuisent. Il fautdonc essayer de les économiser.Pour économiser les ressources(ce que la Terre donne) de la pla-nète, évitons le gaspillage. Fabri-quer des objets plus durables,plus solides et que l’on peut ré-parer permettrait de moins pui-ser dans les ressources de la pla-nète et de limiter les déchets.On peut aussi recycler (transfor-mer pour réutiliser à nouveau) etrécupérer les matériaux des ob-jets qui ne servent plus. On éviteainsi qu’ils se retrouvent dansl’environnement et polluent. Desentreprises se sont spécialiséesdans le recyclage. La collected’objets usagés (piles, papier,verre, métaux, appareils électri-ques…) est organisée.

● RecyclageOn peut par exemple déposerune console de jeux au parc àconteneurs. Elle sera démontée.Les éléments qu’elle contient quirisquent de polluer l’environne-ment seront retirés (la batteriepar exemple). Beaucoup de ma-tériaux qui la composent serontrécupérésetpourrontservirà fa-briquer d’autres objets. C’est lecas du cuivre, du lithium de labatterie, de l’or qui se trouvedans ses circuits électroniques,du plastique dur qui forme la co-que. C’est comme si elle avaitune seconde vie.

viennent des matières premièresqui ont été transformées afin deleur donner des formes ou despropriétés qui conviennent à lafabrication d’un objet, à la cons-truction de bâtiments…

● ProblèmesSouvent, l’extraction des matiè-res premières et leur transforma-tionenmatériauxprovoquentdela pollution. La fabrication desobjets est aussi source de pollu-tion. Beaucoup de matières pre-

console a été fabriqué à partir dupétrole(liquideépaisquel’onex-trait du sous-sol). Les câblesélectriques sont en cuivre, unmétalextraitderoches.Labatte-rie rechargeable est au lithium,un métal mou blanc argenté, quin’est extrait qu’à de rares en-droits sur la planète (en Améri-que du Sud essentiellement).Les matières non transforméesqui proviennent directement dela nature sont appelées matièrespremières. Les matériaux pro-

Les matériaux qui forment uneconsole et tous les matériaux engénéral trouvent leur originedans la nature, y compris les ma-tériaux synthétiques (artificiels)comme le plastique.Le plastique de la coque de la

U ne coque en plastique,un écran, des circuits etdesélémentsélectroni-ques, des câbles élec-

triques, une batterie, voici lesquelques éléments qui consti-tuent les consoles de jeux vidéo.

Asso

ciat

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Repo

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Dansuneconsoledejeuxvidéo,ilyaunefouledematériauxdifférents.D’oùviennent-ils?Quedeviennent-ilsquandlaconsoleesthorsd’usage?

Méli-mélode matériaux

dans une console

Que de matériaux différentsdans une console de jeux !

Ce manteau, il est naturelou synthétique ?

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Dob

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tein

–Fot

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Les fibres textiles peuvent être naturelles, artificielles, syn-thétiques.

● Lesmatériauxpeuventêtreclassésengrandes familles :● Lesmatériauxd’originevégétaleproviennentdesplantes :bois,papier (fabriquéavecdubois), caoutchoucnaturel (fabriquéàpartird’unliquideprovenantd’unarbre,l’hévéa)…● Lesmatériauxcommelecuir(peauxd’animauxtraitées), lalaine…proviennentd’animaux.● Lesmatériauxd’origineminéralesontfabriquésàpartirdematièrespremièresextraitesdusol.Cette familleregroupe lapierre(marbreparexemple), lesmétaux,lescéramiqueset leverre,lesplastiques.Lesmétaux(fer, cuivre,or,argent, zinc…)sontextraitsdeminerais (rochesrichesenmétaux).Lesalliagessontdesmélangesdemétauxoudemétauxetd’élémentsnonmétalliques.Exemples :lebronze(cuivre+étain), lelaiton(cuivre+zinc), l’acier(fer+carbone)…Lacéramiqueest fabriquéeàpartird’argile (sortedeterre)cuitedansunfour.Selon l’argileemployéeet lesélémentsque l’onrajoute,onobtientdifférentescéramiques

(porcelaine,ciment…).Leverreestunmélangedesable,desoudeetdecalcairechaufféà1 500°C(enphoto,unebouledeverreenfusion).Lesplastiquessontdesmatériauxsynthétiques. Ilsn’existentpasdans lanature.Laplupartsontcrééspartransformationchimiqueà

partirdesubstancesquiproviennentsouventdupétrole(unliquideextraitdusous-sol).Il yatransformationchimiquelorsquedesélémentsse

combinentetqu’ilsdonnentnaissanceàdenouveauxéléments.● Lescompositessontconstituésdeplusieursmatériaux assemblés.Lesqualitésdechacuns’additionnent.Leboisestuncompositenaturel (formédeplusieursmatièresnaturellesquis’assemblentdont lacellulose, lalignine).Laplupartdescompositessontartificiels.Lebétonarméest formédebétonetdebarresenacier.De la fibre(fil)deverreoude la fibredecarbone liésavecunematièreplastiquedonnentnaissanceàdescomposites légersetsolides.On lesutilisedans la fabricationdesavions,desbateaux…

Les matériaux en famille

2Supplément au Journal des Enfants du 4 octobre 2013

V ous ne verrez pasdans votre cuisine dechaises fabriquéesen papier. Les radia-

teurs ne sont pas en plastique.La voiture n’a pas de pneus encarton. C’est évident : un objetest fabriqué avec le(s) maté-

riau(x) qui correspond(ent) lemieux à son usage et au rôlequ’il doit remplir. Pour bienchoisir parmi les nombreuxmatériaux qui existent, il fautbien connaître leurs proprié-tés : ce matériau est-il rigide oupas, conduit-il l’électricité oupas, isole-t-il (protège-t-il) dela chaleur ou la conduit-il…Les propriétés des matériauxsont étudiées par des cher-cheurs, des ingénieurs (per-sonnes qui ont reçu une for-mation scientifique ettechnique qui leur permet dediriger certains travaux et departiciper à la création de nou-veaux produits). C’est ce quel’on appelle la science des ma-tériaux.

● Des atomesPourquoi les matériaux ont-ilstous des qualités différentes?Il faut chercher la réponse aucœur de la matière, dans leroyaume de l’infiniment petit.Toute la matière présente sur laTerre, qu’elle soit vivante(plantes, animaux, humains)ou pas (les matières premièrescomme le pétrole par exem-ple), tous les matériaux sontconstitués d’un assemblage detoutes petites parties de ma-tière, les atomes. Ils sont invisi-bles à l’œil nu. Il existe une cen-taine d’atomes dans le monde :des atomes de fer, de calcium,d’oxygène… Ces atomes res-tent rarement seuls. Ils se lient(s’assemblent) les uns aux

autres (voir infographie ci-contre). Un assemblage d’aumoins deux atomes forme unemolécule. Les molécules peu-vent être formées d’atomesidentiques (exemple : le fer) oud’atomes différents (exemple :le verre).Revenons au niveau des ato-mes. Ils sont assemblés et or-ganisés de façon différentedans chaque matière. Parexemple, dans certains maté-riaux, le lien entre les atomesest fort, dans d’autres, il estmoins solide… La forme de l’as-semblage entre les atomes dif-fère d’une matière à l’autre…Les propriétés d’une matière,d’un matériau sont liées à la fa-çon dont leurs atomes sont or-ganisés. Exemple.

● Le verre et l’acierAinsi, on ne peut pas déformerdu verre comme on déformede l’acier. Le verre n’est passouple, il casse. C’est parce queles atomes qui le composentsont liés fortement entre eux.Résultat : ils ne peuvent se dé-placer facilement. Dans l’acier,les liens entre les atomes sontmoins forts. Les atomes peu-vent se déplacer, l’acier estplus souple que le verre. Il sedéforme sans casser.

Belp

ress

.com

Rigide(dur)oumou, lourdouléger,conducteurd’électricitéoupas :chaquematériauadespropriétés(caractéristiques)bienàlui.

Au cœurde la matière

Notre célèbre Atomium re-présente une moléculede cristal de fer agrandie 165milliards de fois.

Atomeset moléculesPlusieurs atomes peuventse lier entre eux.Ils forment alors unemolécule. Ici, la moléculed’eau est formée d’unatome d’oxygène et de2 atomes d’hydrogène.

Un atome est forméd’un noyau central autourduquel tournent desélectrons. Le noyau estcomposé de 2 sortes departicules : des protonset des neutrons. Pour selier et former unemolécule, les atomes separtagent ou s’échangentdes électrons.

Repères● Pour fabriquer des objets,construire des ponts, des mai-sons…, il faut bien connaître lesqualités des matériaux pourchoisir ceux qui conviennent lemieux et ne pas faire d’erreursde fabrication ou de construc-tion.● Un matériau peut être mat(qui ne brille pas) ou brillant,lisse ou rugueux, transparent ouopaque (qui ne laisse pas pas-ser la lumière)…● Les matériaux n’ont pas tousla même densité. Pour un mêmevolume (l’espace qu’ils occu-pent), certains sont plus lourdsque d’autres. Une balle de foot-ball en bois sera plus lourde quela même en plastique.● Les matériaux ne résistentpas tous de la même façon à unchoc ou à l’oxydation (le fait dese transformer au contact del’air). Le fer s’oxyde facilement (ilrouille), le plastique, pas.● Certains matériaux peuventêtre facilement mis en forme. Onpeut les étirer, les couler dans unmoule…● Beaucoup de matériaux se di-latent (augmentent de volume)sous l’effet de la chaleur et rétré-cissent quand ils refroidissent.Les rails de chemin de fer s’allon-gent lorsque la températures’élève. Quand on les pose, onlaisse un espace entre eux pourqu’ils puissent se dilater. Si onles collait l’un contre l’autre, ilsn’auraient pas la place pour s’al-longer quand il fait chaud et ilsse déformeraient.

Atome d’oxygène

NOYAU:8 protons + 8 neutrons

8 électrons

Molécule d’eau

Atomed’oxygène

Atomed’hydrogène

Atomed’hydrogène

À votre avis, peut-on al-lumer une ampoule sion la relie à une pileélectrique avec un fil

en plastique ? Ça ne marche pasévidemment. Par contre, si onremplaceleplastiquepardufilencuivre, l’ampoules’éclaire.Enfait,le cuivre laisse passer l’électri-cité, le plastique pas. On dit quele cuivre est conducteur d’élec-tricité.Leplastiquen’estpascon-ducteur, il est isolant(empêche lepassage de l’électricité). Les ma-tériaux conducteurs sont indis-pensables pour véhiculer l’élec-tricité dans les maisons, lesappareils électriques, le cheminde fer… Les isolants protègent del’électricité.

● L’électricité, c’est quoi?Pourquoi certains matériauxsont-ils conducteurs et d’autresisolants? Pour répondre à cettequestion, il faut plonger au cœurdesmatériaux,auniveaudesato-mes qui constituent la matière(voir article ci-dessus) et com-prendre ce qu’est l’électricité.Pourcela, regardezbien ledessinci-dessus qui représente les par-ties d’un atome. Au centre del’atome, le noyau contient des

particules appelées protons quiportent des charges d’électricitépositive. Autour du noyau tour-nent des électrons chargés né-gativement. Dans certaines cir-constances, des électrons, plusfaiblement liés, arrivent às’échapper de leur atome. Ils sedéplacent tous dans la même di-rectiond’atomeenatomedans lamatière. Ce déplacement d’élec-trons forme un courant électri-que.Dans les matériaux conducteurscomme le cuivre, l’alumi-nium…les électrons passent faci-lement d’un atome à l’autre. Lecourant électrique passe facile-

ment. Dans les matériaux iso-lants, les électrons ne circulentpas facilement. Certains maté-riaux sont de meilleurs conduc-teurs d’électricité que d’autres.C’est pareil pour les isolants. Engénéral, les métaux (cuivre, or,fer, aluminium…) sont de bonsconducteurs d’électricité. Leplastique, le verre, le caout-chouc… sont des matériaux iso-lants.

● Et la chaleur?En général, les matériaux con-ducteurs d’électricité sont ausside bons conducteurs de chaleur(les métaux par exemple). De

même, les isolants électriques neconduisent pas la chaleur (laine,frigolite, carton…). On s’en sertpour isoler les maisons et éviterque la chaleur s’échappe.Il yadesexceptionsàcette règle.Le diamant, par exemple. C’estun isolant électrique qui est unexcellent conducteur de chaleur.Il paraît froid quand on le touchemais en réalité il capte très rapi-dement la chaleur qui lui esttransmise. On peut se servir decette propriété pour vérifierqu’un diamant est vrai. On lepose sur la langue. Si c’est froid,c’est un diamant, si c’est chaud,c’est un morceau de verre.

Conducteur ou isolant ?

Belg

a

Certains matériauxconduisent (laissentpasser) l’électricité.D’autres pas.C’est pareil avecla chaleur.Explications.

Des ouvriers des chemins de fer réparent des câbles en cuivre le long des voies. Ce métalbon conducteur électrique est souvent volé car il vaut cher.

3 Supplément au Journal des Enfants du 4 octobre 2013

duits. Elles libèrent leur con-tenu lors de l’utilisation duvêtement.Le tissu peut ainsi diffuserun parfum lorsque la per-sonne s’active et transpireou encore diffuser lente-ment un médicament.Au lieu de microcapsules, onpeut aussi intégrer au tissudes circuits électroniques,des puces électroniques(éléments qui traitent les in-formations dans un ordina-teur), des capteurs (détec-teurs). Le textile setransforme ainsi en véritableordinateur. On peut en faire

des vêtements ca-pables de surveillerl’état de santéd’une personnepar exemple ou fa-briquer des ordi-nateurs et des té-l é p h o n e sportables quel’on peut rouleret plier. L’imagi-nation des fa-bricants estsans limites.Ces tissus in-telligents sontp r i n c i p a l e -

ment utilisésdans des domaines préciscomme l’espace, l’armée, lessports de l’extrême, les mé-tiers à risques (secouristes,pompiers…). Petit à petit, ilsse répandent auprès dugrand public. Un jour, vousporterez peut-être un pullqui sera capable de rechar-ger votre GSM.

ment et de produireun effet particulier.Ainsi, certains tissus con-tiennent des microcapsules(minuscules particules) ré-parties dans l’ensemble deleurs fibres. Ces microcap-sules renferment des pro-

principe de la peau hu-maine. Il est constitué demilliers de pores (trous)microscopiques qui ne lais-sent pas passer le vent et lapluie. Cependant, ils laissentl’humidité du corps s’évapo-rer vers l’extérieur, sousforme de vapeur d’eau (ungaz). Ceux qui portent desvêtements en Gore-Tex res-tent au sec. On utilise cetissu pour fabriquer des vê-tements de sport par exem-ple.

● Des textiles intelligentsCertains tissus deviennentintelligents. Ils sont capa-bles de réagir à l’environne-

L a science des maté-riaux évolue sanscesse. Les cher-cheurs mettent au

point des nouveaux pro-duits aux propriétés éton-nantes. Exemples dans lemonde des textiles.

● Des supertextilesVous connaissez peut-êtrele Kevlar ? C’est un tissu faitde fibres synthétiques, sou-ples et cinq fois plus solidesque l’acier (fibres de Kevlar,voir photo ci-contre). Onl’utilise pour fabriquer desgilets pare-balles. Autre tex-tile étonnant : le Gore-Tex.Ce tissu fonctionne selon le

N ano est un mot quivient du grec nanoset qui signifie : unepersonne de petite

taille. En sciences, nano est unpréfixe (élément placé au dé-but d’un mot et qui sert à for-mer un autre mot) qui exprimele milliardième. Un nanomètre,c’est un milliardième de mètre.Un objet qui mesure un nano-mètre est un milliard de foispluspetitqu’unmètre.C’est im-possible de le voir à l’œil nu. Lesnanotechnologies désignentles techniques de l’infinimentpetit.

● NanotechnologiesLes scientifiques manipulent lamatière au niveau du nanomè-tre. Ils produisent des objets in-finiment petits comme des mo-teurs microscopiques parexemple. On pourra peut-êtreun jour fabriquer des nano-ob-jets capables de tuer des cellu-les cancéreuses (qui donnent lecancer, une grave maladie)

dans le corps humain.On fabrique déjà des nanopar-ticules (éléments de la taille dequelquesnanomètres)auxpro-priétés étonnantes. Dans l’infi-niment petit, les propriétés desmatières changent. Les plusconnues sont les nanotubes decarbone.Onentrouvedansdes

DPA

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orte

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Un tissu qui garde le corps au secou qui se transforme en ordinateur,les matériaux deviennent de plusen plus performants.

Des tissus auxsuperpouvoirs

Le Gore-Tex est souvent uti-lisé pour fabriquer des vête-ments de sport.

articles de sport comme les ra-quettes de tennis, les vélos… Çales rend plus solides.

● Imiter la natureUne des caractéristiques desnanotechnologies est qu’elless’inspirent souvent de la nature.Animaux et végétaux ont déve-

loppé des structures dans l’infi-niment petit qui leur donnentdes propriétés étonnantes. Lesfeuilles de lotus ont de minus-cules structures qui font que lesgouttes d’eau ne mouillent pasla surface mais roulent en en-traînant les particules de pous-sière. Ainsi, les feuilles de lotus

restent toujours propres. Enimitant les feuilles de lotus, onfabrique des vitres qui se net-toient toutes seules.Autre exemple : le papillonmorpho ne doit pas la couleurbleu métallique de ses ailes àdes pigments (particules colo-rées) mais à la présence detrous microscopiques qui inte-ragissent avec la lumière. Deschercheurs canadiens s’inspi-rent des ailes de ce papillonpour créer des nanostructuresqui ne peuvent être copiées ounumérisées (copiées par ordi-nateur). On pourrait s’en servirpour lutter contre la contrefa-çon (imitation faite pour trom-per) de billets de banque parexemple.

● Des dangers?Les nanotechnologies sont enplein développement. Certainscraignent que les nanomaté-riaux soient dangereux pourl’environnement et la santé hu-maine. Les nanoparticules sontsi petites qu’elles pourraientpénétrer facilement dans lecorpspar lapeau,par la respira-tion… Rendraient-elles les gensmalades? C’est difficile à dire,les experts ne sont pas d’ac-cord à ce sujet.

Dans le monde de l’infiniment petit

Repo

rter

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Des nouveauxmatériaux sontapparus grâce auxnanotechnologies.Késako?

Le papillon morpho doit sa couleur bleue à la présence de nanotrous qui interagissent avecla lumière dans ses ailes.

● Les médecins ont à leurdisposition toutes sortesde matériaux quipermettent de remplacerou de réparer un organedu corps humain. On lesappelle des biomatériaux.Les exemples sontnombreux : prothèse(organe artificiel)du genou en métalet plastique, prothèsede la hanche en céramique(voir photo), dents encéramique, lentilles decontact pour les yeux…Les médecins peuventaussi remplacer une partied’un organe : par exempleremplacer une valve ducœur lorsqu’elle ne laisseplus passer correctementle sang.

● Lesbiomatériaux doivent êtresolides et surtout,ils doivent être acceptéspar le corps. L’organismerepère facilement lescorps étrangers etdéclenche des défensespour les éliminer.Les réactions de défensepeuvent provoquer del’inflammation et même unrejet du matériau implanté(mis dans le corps).

Réparerle corps

4Supplément au Journal des Enfants du 4 octobre 2013

Enfilez votre tablier blanc et expérimentez.L’électricité, les langes pour bébé et le recyclagen’auront plus de secrets pour vous.à vos éprouvettes!

Savants en herbe :

5 Supplément au Journal des Enfants du 4 octobre 2013

U ne fois qu’un déchetest produit, qu’il soitrecyclable ou pas, ilfaut le traiter.Ondoit le

transporter vers les usines detraitement et effectuer des opé-rations pour l’éliminer : le brûlers’il n’est pas récupérable ou ré-cupérer les matériaux qui lecomposent s’il est recycla-ble…Cela coûte de l’argent, del’énergieetc’estsourcedepollu-tion. Trier et recycler, c’est mieuxque d’abandonner ses déchetsdans la nature. Mais l’idéal est deproduire moins d’ordures. Lemeilleurdéchetestceluique l’onne produit pas.

● Moins d’emballagesEn changeant certaines habitu-des, on peut diminuer la quan-tité de déchets que l’on produit.Onpeutréduire lenombred’em-ballages que l’on jette à la pou-belle en venant par exemple àl’école avec une gourde d’eau aulieu de berlingots de boissons.Ou en mettant ses tartines dansune boîte réutilisable au lieu deles emballer dans du papier alu-minium. Des fruits comme colla-

tionsontexcellentspour lasantéet ilsproduisent peudedéchets.Aumagasin,privilégions lespro-duits moins emballés ou ache-tons certains en vrac (non em-ballés comme les fruits, leslégumes,…). Mettons les coursesdans un sac réutilisable au lieud’un sac en plastique jetable. Il ya des tonnes de plastique dansles océans. Ce matériau met descentaines d’années pour se dé-grader (disparaître) dans la na-ture.

● Moins de gaspillageAutres idées pour faire maigrirles poubelles : réfléchir à sa fa-

çon de consommer (acheter etutiliser les objets) et moins gas-piller. Achetons des produits so-lides et durables (préférer lesbics rechargeables aux jeta-bles), évitons d’acheter de nou-veaux objets quand les ancienssont encore bons. Les objetsdont on ne se sert plus (vieuxjouets, vêtements trop petits…)peuvent être donnés à des asso-ciations qui les offriront ou lesrevendront bon marché àd’autres.Les trois meilleures attitudesfaceànosdéchetssont :d’abordles réduire, puis les réutiliser etenfin recycler.

E n Belgique, chaquepersonne produit enmoyenne 1 kilo de dé-chets par jour. Une

partie de ce que l’on jette à lapoubelle peut être recyclée.On peut récupérer certainsmatériaux dans les déchetspour fabriquer des nouveauxobjets.

● Pourquoi recycler ?Les objets sont fabriqués àpartir de matières premièrespuisées dans la nature. Leur fa-brication consomme de l’éner-gie et peut être source de pol-lution. Beaucoup de matièrespremières n’existent qu’enquantité limitée sur la Terre. Enrecyclant des déchets, on ré-cupère de la matière premièreet on l’utilise à la place de celleque l’on aurait dû extraire. Onéconomise ainsi les ressourcesde la planète. En général, il fautaussi moins d’énergie pour re-cycler un objet que pour leproduire neuf.Récupérer les matériaux em-pêche qu’ils se retrouvent dansl’environnement et polluent.Recycler permet aussi de dimi-

nuer la quantité de déchets àbrûler. L’incinération (le fait debrûler) des ordures peut êtresource de pollution malgrétoutes les précautions prises.Pour que nos déchets aientune chance d’être recyclés, ilsne doivent pas être tous mé-langés. Tout ce qui est déposédans les sacs-poubelle tradi-tionnels n’est pas recyclé. Si onveut faire du bien à la nature, ilfaut trier correctement ce quel’on jette.

● Bien trierPour bien trier, il faut rassem-bler dans une même poubelleles déchets de même nature. Ilfaut donc plusieurs poubelleschez soi. Il en faut une pour lespapiers et les cartons, unepour le verre (bouteilles…), unetroisième ou un sac bleu spé-

cial pour les PMC. Ces 3 lettresdésignent plusieurs sortesd’emballages que l’on peutrassembler. Le « P », ce sont lesbouteilles en plastique trans-parent à boissons et les flaconsen plastique opaque (nontransparent) de produits devaisselle, de produits de les-sive… Le « M » désigne les em-ballages en métal (boîtes deconserve, canettes de bois-sons). Le « C », ce sont les car-tons à boissons en forme debrique (briques de lait, desoupe…).D’autres déchets comme lespiles usagées, les appareilsélectriques cassés, les déchetsde jardinage… sont recyclableset doivent être triés.

● Une nouvelle vieLa collecte et le traitement des

déchets recyclables sont orga-nisés par des associationscomme Bebat (gère les piles,les batteries), Fost Plus (s’oc-cupe des emballages), Recu-pel (gère les appareils électri-ques)….On peut déposer ses déchetstriés dansunparc à conteneurs

ou dans un point de collecte. Àcertains endroits, des camionspoubelles passent à des datesbien précises ramasser cer-tains déchets recyclables triés(papiers, verres, PMC…).Une fois récoltés, les déchetsrecyclables rejoignent descentres de traitement et desusines de recyclage. On les trie,on les dépollue, on récupèreles matières premières qui ser-viront à fabriquer de nouveauxproduits. Les déchets connais-sent une nouvelle vie.

Éditi

ons

del’A

ven

ir/J.-

P.D

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nt

Dans nos déchets,certains objets etmatières peuventêtre recyclés(transforméspour servirà nouveau).

Il y a de l’ordans nos déchets

Des poubelles au régime

Belg

a/AF

P

Les sacs en plastique jetables sont une catastrophe pour la nature.

Déchets brûlésLes déchets nonrecyclables sont incinérés(brûlés). Souvent,la chaleur produite lorsde cette opération estrécupérée pour fabriquerde l’électricité, chaufferdes bâtiments…

Dans les usinesd’incinération, les fuméesqui se dégagent sontfiltrées pour limiterla pollution.

Repères● Il existe plus de 200 parcs àconteneurs en Région wallonne.● Dans un parc, chaque conte-neur reçoit un type de déchet(d’où l’intérêt de bien trier déjàchez soi) : PMC, verres, papiers,appareils électriques, déchetsde jardinage…● Le papier et le carton sont re-cyclés en nouveau papier (pa-pier journal, papier brouillon…).Le verre est entièrement recycla-ble à l’infini. Il est recyclé en bo-caux, flacons…● Les bouteilles en plastiquetransparent (PET) sont transfor-mées en fibres textiles polyes-ter. Il en faut 27 pour fabriquer 1pull en polar. Le plastique opa-que des flacons est recyclé entuyaux, bacs de rangement.L’acier des boîtes de conserve seretrouve dans les voitures● Les 3 composants des briquesalimentaires (carton, polyéthy-lène qui est une sorte de plasti-que et aluminium) sont séparéset recyclés. Le carton est recycléen essuie-tout, le plastique etl’aluminium sont transformésen bancs publics, poteaux declôture.

Pour un bon recyclage, apprenons à bien trier.

s’occupent de l’entretien desroutes, des parcs… sont obligésd’organiser des ramassages dedéchets abandonnés. Cela coûtecher et pourrait être évité si cha-cun faisait un effort. Quand onjette ses déchets n’importe où,on pollue la nature pour des cen-taines d’années.Les tonnes de déchets de plasti-que qu’on retrouve un peu par-tout, dans les mers, les océansfont de gros dégâts. On estime(pense) que plus d’un milliond’oiseaux de mer et 100 000 ani-maux marins, dont des mammi-fères et des tortues, meurentchaque année parce qu’ils ava-lent des débris de plastique. Ce-lui-ci reste bloqué dans leur esto-mac. Pensons-y et utilisons lespoubelles.

T rop souvent, on voit desdétritus sur les trottoirs,le long des routes, auxsorties et entrées

d’autoroutes… Ce n’est pas trèsjolidans lepaysageetcelapollue.Lesdéchetsorganiques(pelures,restes de fruits…) finissent pardisparaître en quelques semai-nes ou quelques mois. N’empê-che ! Une peau de banane metquand même 8 à 10 mois à se dé-grader (s’abîmer puis disparaî-tre). D’autres déchets abandon-nés mettent des années à sedégrader. Un chewing-gum met5 ans à disparaître, du papierjournal de 3 à 12 mois, une boîtede conserve, 100 ans, une ca-nette 200 ans, un sac en plasti-que 450 ans, du verre 5 000 ans.Les communes, les services qui

Éditi

ons

l’Ave

nir

Stop aux déchetsdans la natureLe meilleur déchet est

celui que l’on neproduit pas.

Une telle image devrait faire partie du passé.

6Supplément au Journal des Enfants du 4 octobre 2013

Quelle part estrecyclée?Les électros à recycler sonttriés en plusieurs catégories :– Les appareilsde réfrigérationet de surgélation (frigo etcongélateur) : 96,23 % desmatières qu’ils contiennentsont recyclables.– Les gros blancs (machinesà laver le linge, séchoirs,lave-vaisselle…) : 90,17 % dematériaux sont recyclables.– Les écrans de télé etd’ordinateur : 93,05 % desmatériaux sont réutilisables.– Autres appareils commeles GSM, les fers à repasser,les machines à café,luminaires… : recyclablesà 81,87 %.– Les lampes à décharge(néons, ampouleséconomiques…) :recyclables à 93,43 %.– Les matériaux nonrecyclables des appareilssont éliminés. Souvent,on les brûle pour fabriquerde l’énergie par exemple.

DÉMONTAGE MANUEL ET DÉPOLLUTIONLes appareils sont démontés à la main. On récupère les éléments qui contiennent des produits polluants. On collecte ces substances pour éviter qu'elles se retrouvent dans la nature. Les frigos contiennent des gaz dangereux pour l'atmosphère. Il y a des huiles aux PCB dans les machines à laver. Les anciennes télés contiennent des métaux comme du plomb, du baryum, ... Il y a des métaux comme du cadmium dans les batteries.Lors du démontage, on récupère aussi des métaux noblescomme l'or, le titane, ... Ce sont des matières premières pures.

RECYCLAGE EN 4 ÉTAPES

1

BROYAGE APRÈS DÉMONTAGELes appareils démontés et dépollués sont broyés dans une déchiqueteuse. C'est une sorte de mixer géant. Il faut maintenant séparer les di�érentes matières.

LES MATÉRIAUX SONT TRIÉSLes matériaux séparés peuvent servir de matières premières pour fabriquer de nouveaux objets.

2

produit3 g d'or

Dans une 1 tonne de GSM, il y a300 g d'or

1 tonnede minerai

SÉPARATION DES DIFFÉRENTS MATÉRIAUX1. Des aimants puissants attirent les éléments métalliques ferreux (en fer) comme le fer et l'acier.2. Des champs magnétiques (forces qui attirent) séparent les métaux non ferreux : aluminium, cuivre...3. Un puissant ventilateur sépare les éléments légers (certains plastiques) des plus lourds et aspire la poussière.4. Les matériaux restants passent dans un grand bassin d'eau. Les plus lourds (verre, ...) coulent, les plus légers (plastique, ...) flottent.

3

4

18 71824 878 23 479

43 510

1 362

TOTAL111 947Tonnes

Appareils collectésen tonnes(Belgique 2012)

FER CUIVRE ALUMINIUM PLASTIQUE VERRE

1

2 3

4

Une nouvelle vie pour les électrosRecyclage

Recupel est une association qui organise la collecte et le recyclage d’électros (appareils électriques)qui ne servent plus (GSM, ordinateurs, télévisions, luminaires, ampoules...).On peut les déposer dans un parc à conteneurs, dans un centre de réutilisation ou dansle magasin où l'on achète un nouvel appareil. Ceux qui fonctionnent encore vont dans un centre de réutilisation où ils seront revendus à moindre coût. Ceux qui ne fonctionnent plus sont traités pour éviter qu'ils polluent et pour récupérer les matériaux qui pourront resservir à créer de nouveaux objets. Comment se passe le recyclage ?

Plus d'info sur www.recupel.be

Info

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Bru

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Repères● Depuis 2001, une loi rend obli-gatoires la reprise et le recyclagedes électros (appareils électri-ques et électroniques, y comprisles ampoules économiques, lestubes au néon…) en Belgique. Lebut est de récupérer les maté-riaux encore utilisables et detraiter les matières dangereusesqu’ils contiennent pour éviterqu’elles polluent l’environne-ment.● Les ampoules économiquescontiennent par exemple dumercure, un métal dangereuxpour la nature et la santé. Lesécrans des anciennes télés àtube cathodique (qui permettentde former l’image) contiennentdu plomb, mauvais pour lasanté.● Les métaux (fer, cuivre, alumi-nium…) recyclés sont de la mêmequalité que ceux obtenus à par-tir de minerais extraits du sol. Ilssont réutilisés dans l’industriemétallurgique. L’acier est utilisédans la construction automobilepar exemple. Avec le cuivre, onfabrique de nouveaux câblesélectriques… Les métaux sont re-cyclables à l’infini. Le verre estaussi réutilisable à l’infini.● Il existe des dizaines de plasti-ques différents. Tous ne sont pasrecyclables. Ceux qui sont récu-pérables sont transformés en fi-bres textiles, en piquets, en mo-bilier (chaises, bancs…), en bacsde rangement… Les plastiquessont recyclables 3 fois environ.Après, leur qualité devient mau-vaise. Les plastiques non recy-clés sont généralement brûléspour servir de source d’énergie.

7 Supplément au Journal des Enfants du 4 octobre 2013

C haque année, à côtéde son programmed’animations habi-tuel à des-

tination desécoles, lePass orga-nise des se-maines thé-m a t i q u e s .Cette année,c’est le thèmedu recyclagedes appareilsélectriques etélectroniquesqui a été choisi.Dans notre quo-tidien, nous utili-s o n s d enombreux appareils électri-ques ou électroniques : ilsnous chauffent, nous éclai-rent, font partie de nos loisirs.

Bref, ils nous rendent une mul-titude de services. Sans eux etsans électricité, nos vies se-raient bien différentes ! Enquoi sont-ils faits ? D’où vientl’électricité qui les anime etcomment circule-t-elle ? Queconsomment-ils ? Que de-viennent-ils après usage ?Comment les recycler ?Durant la journée, vous dé-couvrirez les secrets d’un cir-cuit électrique, les dessous devotre grille-pain ou de votretélévision ou encore ce que

tous ces ap-pareils de-v i e n n e n tlorsque vousavez fini devous en ser-vir… Et vousparticipe-rez aussiau specta-cle pleind’humour« P e t i t e sdiscussionsentre ob­jets ».

➜Pour participer à cettejournéeavec votre classe, il faut réserver.Infos : 070 22 22 52 ou sur :

www.pass.be

A u Pass (parc d’aven-tures scientifiques)à Frameries, l’expo-sition Matéri’oh ! per-

met de découvrir en manipu-lant tous les secrets desmatériaux avec lesquels sontfabriqués les objets de notrequotidien. Avec quoi et com-ment sont-ils fabriqués ? Quedeviennent-ils quand on nes’en sert plus?…

● Un labo géantL’expo se présente comme unlaboratoire géant où l’on peuttoucher, manipuler, expéri-menter… Elle est divisée en 4espaces.Dans le premier espace, onpeut voir, toucher et mêmeécouter différents matériaux.Que de différences entre eux!Dans l’espace suivant, on dé-couvre les propriétés des ma-

tériaux. Conduisent-ils l’élec-tricité ? La chaleur? Peuvent-ils être attirés par un aimant?Des manipulations amusantespermettent de tester les diffé-rentes propriétés. À chaquematériau, ses propriétés. C’estimportant de bien connaîtreles caractéristiques des maté-riaux pour qu’ils soient bienadaptés à chaque objet. Ve-nez tester le doudou fabriquéen scratch et vous compren-drez!Un troisième espace est ré-servé aux supermatériaux quiont des superpouvoirs. Il y ades matériaux qui réparent lecorps humain, des matériauxinvisibles, des matériaux quiont de la mémoire, des textilesqui réagissent à la chaleur…Venez les tester.Le dernier espace s’intéresseau tri et au recyclage des ob-

jets que l’on jette à la poubelle.Apprenez à bien trier les dé-chets en regardant des petitsdessins animés amusants etobservez ce qu’ils deviennent.Découvrez à travers un jeud’électro les multiples vies desmatériaux. Un mémory vousmontrera que des déchetspeuvent servir à fabriquer desnouveaux objets.

● Un immense murdes objetsUne immense fresque pré-sente des objets usuels (de lavie quotidienne) de toutessortes et de toutes les épo-ques. Certains ne sont pres-que plus utilisés de nos jours(disques en vinyle pour écou-ter de la musique par exem-ple), d’autres sont fabriquésdans des matériaux nouveaux(tissu Gore-Tex…). De nom-

breux matériaux, des plus an-ciens aux plus récents, sontreprésentés sur cette fresquemurale : bois, verre, métal,plastique, lin , fibre de verre,papier recyclé, néoprène (quiest une sorte de caoutchoucsynthétique) … Des bornesmultimédias (avec des imageset du son) et interactives (quel’on manipule) invitent à ob-server les objets et les maté-riaux. Chaque borne déve-loppe un thème : l’évolutiondes objets et des matériaux àtravers le temps, commentcertains objets du mur sontfabriqués…Matéri’oh ! est une expo où l’onapprend tout en s’amusant.On peut toucher, tester et ondoit réfléchir. Le parcours estjalonné de jeux, de devinettes,de défis. On ne s’ennuie pasune minute !

Pass

/JLW

ertz

Bois,verre,métaux,céramique,Gore-Tex…lesmatériauxs’exposentauPassàFrameries(provinceduHainaut).

Sur la piste des«Matéri’oh!»

Tout le long du parcours de l’expo «Matéri’oh !», on joue et on expérimente.

Branchésélectricité au PassLes 21, 22, 24 et25 octobre 2013, desjournées réservéesaux classes de la 3e

à la 6e primaire pourtout savoir sur lesappareils électr(on)iques sontorganisées au Pass.

Textes : Rita WardenierJournal des Enfants

38, route de Hannut - 5004 BougeTel. : 081/24 88 93

E-mail : redaction@lejde.beSite : www.lejde.be

Repères● Tous les derniers jeudis dumois, le Pass présente un spec-tacle intitulé : « Petite discus-sion entre objets » : ça discuteentre la cafetière d’autrefois po-sée sur le feu et la machine à ex-presso, entre le téléphone et lesmartphone. À travers ce spec-tacle plein d’humour où les ob-jets parlent, on s’interroge surnotre mode de vie (habitudesde vie). Ce spectacle complète àmerveille une visite de l’expoMatéri’oh !● Le Pass se situe au 3, rue deMons à Frameries près de Mons.● Le Pass organise des jour-nées d’animations et des activi-tés pour les classes. Au pro-gramme : découverte dessciences à travers des visitesd’expos, des ateliers scientifi-ques, des films…● Sur le site Internet du Pass,les enseignants peuvent télé-charger du matériel pédagogi-que pour préparer ou prolongerla visite au Pass : carnets demission pour visiter les expos,fiches complémentaires sur lesanimations…● Pour avoir plus de renseigne-ments sur les expos, les possi-bilités d’animations et pour ré-

server :Tél. : 070 22 22 52E-mail :pass@pass.be

www.pass.be

L e Parc d’aventuresscientifiques se situe àFrameries, près deMons, sur le site d’un an-

cien charbonnage qui a ferméses portes en 1961. Le site estd’ailleurs dominé par une cons-truction métallique de 64 m dehaut, appelée châssis à molette,typique des mines de charbon.Ce châssis supportait autrefoisl’ascenseur qui permettait dedescendre les mineurs et le ma-tériel au fond de la mine. Lesconstructions servant à l’exploi-tation de la mine ont été restau-rées.Le Pass abrite toute l’année desexpositions sur des thèmesscientifiques différents (l’An-tarctique, l’eau, le corps humainet la santé, les matériaux, les ro-bots…). Chaque fois, le specta-teur est actif : pas question devisiter en se contentant de re-garder et de lire des panneaux.

Au contraire, on touche, on ma-nipule, on fait des expériences,on s’amuse.

● Des activités à la pelleDes animations à destinationdes classes permettent de dé-couvrir certains domainesscientifiques : les robots, l’élec-tricité, la mécanique, la météo,l’eau… Les familles ne sont pasoubliées :desactivitéssontpré-vuespourelles : jeude l’oiepourdécouvrir les espaces exté-rieurs,baladesur le terril (collineformée par les déchets de char-bon), découverte des oiseaux…Le Pass est en effet bordé d’unterril verdoyantde70mètresdehaut que l’on peut visiter seul ouen compagnie d’un guide dans

le cadre d’une animation. À voiraussi : les observatoires répartisdans le jardin de 28 ha qui en-toure le Pass : une station mé-téo, une mare, un observatoiredu paysage…Dès le printemps prochain, encomplément de l’expo Maté-ri’oh!, lePass inaugureraunnou-velespaceintérieurpour les6-12ans avec un parcours ludique(amusant) «décoiffant», genreAccrobranches (sorte de par-cours acrobatique en hauteur).

Pass

Le Pass proposede découvrirles scienceset les technologiesen s’amusant.

Un monded’expériences

Au Pass, on vit des aventures scientifiques.

8Supplément au Journal des Enfants du 4 octobre 2013