Descriptif
Ce cours constitue une introduction aux sciences des matériaux, domaine majeur de l'innovation dont les applications sont nombreuses : la mobilité et les transports, la conversion et le stockage de l’énergie, les technologies de l’information, la santé et les biotechnologies, l'environnement…
Les objectifs sont de décrire les problématiques actuelles du domaine et, sur un plan plus fondamental, de montrer le lien existant entre la structure chimique des matériaux, et leurs propriétés optimisées pour des applications ciblées. La mise en œuvre de matériaux repose donc sur la compréhension des mécanismes de synthèse et sur la maîtrise des procédés de mise en œuvre qui seront largement illustrés.
Ce cours est divisé en deux grandes parties d’égales importances focalisées d’une part sur les matériaux inorganiques (notamment les oxydes à propriétés remarquables), et d'autre part les polymères fonctionnels. Le cours est illustré de nombreux exemples permettant de comprendre l'importance du domaine des sciences des matériaux dans notre monde d'aujourd'hui, et pour appréhender les défis de demain.
Objectifs pédagogiques
L'objectif est de donner aux élèves les outils de base permettant d'appréhender les problématiques actuelles de mise au point de matériaux innovant, à l'interface avec la physique, la mécanique et la biologie.
Le cours fournira ainsi une culture de base permettant de comprendre le positionnement des matériaux dans le contexte actuel des défis liés à l'environnement, la santé et les nouvelles technologies.
Diplôme(s) concerné(s)
Objectifs de développement durable
ODD 7 Energie propre et d’un coût abordable, ODD 9 Industrie, Innovation et Infrastructure.Pour les étudiants du diplôme Titre d’Ingénieur diplômé de l’École polytechnique
Ce cours ne nécessite pas de prérequis. Des séances de tutorat pourront être mises en place pour les élèves en ressentant le besoin. Les PC pourront regrouper les élèves issus d'une même filière afin d'adapter le niveau et la nature des enseignements
Format des notes
Numérique sur 20Littérale/grade réduitPour les étudiants du diplôme Programmes d'échange internationaux
Vos modalités d'acquisition :
Examen écrit de 3 heures sur un sujet divisé en deux partie notées de manière égales correspondant aux deux parties du cours.
Notes de cours et de PC autorisées. Calculatrice autorisée
Jusqu'à 3 points supplémentaires pour la participation (cours, PC, QCM, DM etc...)
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)L'UE est acquise si note finale transposée >= C
- Crédits ECTS acquis : 5 ECTS
Le coefficient de l'UE est : 10
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
La note obtenue est classante.
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)- Crédits ECTS acquis : 5 ECTS
Le coefficient de l'UE est : 10
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
La note obtenue est classante.
Pour les étudiants du diplôme Titre d’Ingénieur diplômé de l’École polytechnique
Vos modalités d'acquisition :
Examen écrit de 3 heures sur un sujet divisé en deux partie notées de manière égales correspondant aux deux parties du cours.
Notes de cours et de PC autorisées. Calculatrice autorisée
Jusqu'à 3 points supplémentaires pour la participation (cours, PC, QCM, DM etc...)
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)L'UE est acquise si note finale transposée >= C
- Crédits ECTS acquis : 5 ECTS
Le coefficient de l'UE est : 10
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
La note obtenue est classante.
Le rattrapage est autorisé
- Crédits ECTS acquis : 5 ECTS
Le coefficient de l'UE est : 10
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
La note obtenue est classante.
Programme détaillé
Plan du Cours :
1. Introduction aux sciences des matériaux
2. Structure des matériaux à plusieurs échelles : nano/micro/méso
3. Comment fabrique t’on les matériaux?
4. Relations structures-propriétés
5. Intégration dans des dispositifs
6. Applications
7. Grandes questions actuelles dans le domaine??
Quelques systèmes rencontrés dans le cours :
- Matérieux biomimétiques (inspirés par la nature)
- Les Pigments écologiques
- Les matériaux à base de terres rares
- La silice et le verre
- Les polymères biosourcés
- Le bois
- Les nanomatériaux
- Les silicones
- Les matériaux pour la purification de l’eau
- Les matériaux pour organes artificiels