La nicotine est un alcaloïde principalement présent dans les plantes de la famille des solanacées dont les feuilles ont des propriétés acaricides et insecticides notamment celles du tabac du fait de son caractère neurotoxique : sa toxicité protège la plante des insectes ; elle possède également des propriétés fongicides. De nombreuses plantes produisent de la nicotine en quantité variable : le tabac (Nicotiana tabacum) ; l’aubergine (Solanum melongena) ; la tomate (Solanum lycopersicum) ; la pomme de terre (Solanum tuberosum) ; le chou-fleur (Brassica oleracea var. botrytis) ; certaines fougères comme Lycopodiella cernua ; etc.
Nicotiana_tabacum – Köhler’s_Medizinal Pflanzen
Une petite collection documentaire pour la nicotine et les nicotinoïdes. La similitude deforme et de répartition électronique des molécules d’acétylcholine et de nicotine permet d’interpréter l’action de cette dernière…
——————————
Tous les documents indiqués sont téléchargeables à l’adresse DOCS (nicotine)
Les néonicotinoïdes ont remplacé la nicotine comme insecticide avec les conséquences connues sur les pollinisateurs ; ils sont sensés présenter moins de toxicité pour les vertébrés…
La légende la plus répandue veut qu’un berger d’Abyssinie (actuelle Éthiopie), Kaldi, ait remarqué l’effet tonifiant de cet arbuste sur les chèvres qui en avaient consommé. Une autre version de la légende soutient que ce berger, ayant accidentellement laissé choir une branche de cet arbuste sur un poêle, aurait remarqué l’arôme délicieux qui s’en dégageait. Il est probable que cette fable, publiée pour la première fois à Rome par Antoine Faustus Nairon (Maronite et professeur de langues orientales à Rome) en 1671 dans l’un des premiers traités sur le café De Saluberrima potione Cahue seu Cafe nuncupata Discursus, a été inventée par les Arabes pour accréditer la thèse d’un café diffusé dans le Proche orient arabe par les soufis. D’ailleurs, un autre récit légendaire attribue la découverte du caféier au Cheikh Abou Hassan al-Shâdhili, soufi retiré dans une montagne et qui se nourrissait de « l’arbre de café ». En réalité, les études génétiques sur le caféier Coffea arabica suggèrent qu’il est probablement originaire d’Éthiopie, dans la province de Kaffa où les ancêtres des Oromos consommaient le café sous différentes formes (boisson mais aussi aliment). Il y serait connu depuis la Préhistoire et n’aurait été transféré qu’au vie siècle, au Yémen, dans l’Arabie Heureuse, vers le port de Moka.
——————————
Tous les documents indiqués sont téléchargeables à l’adresse DOCS (cafeine)
————————————
La caféine appartient à la grande « famille » des alcaloïdes, comme la nicotine, la cocaïne ou encore la morphine et la strychnine. La caféine pure a des effets très nocifs sur l’organisme : insomnie, palpitations cardiaques, nausées, anxiété, polyurie. Pour un adulte la dose létale est de 5 et 10 g (soit 50 à 100 tasses de café moyennes…).
Lorsque vous préparez un petit café ou un thé (notons au passage que la « théine » est strictement identique à la caféine) vous procédez à une extraction solide-liquide par décoction. La phase liquide, l’eau chaude, permet de dissoudre assez correctement la caféine ainsi qu’un bon nombre de molécules diverses (arômes, colorants…).
Pour obtenir la caféine c’est une autre affaire ; on propose souvent une extraction liquide-liquide avec le dichlorométhane ou le chloroforme qui présentent le désagrément d’être passablement cancérigènes…
Trois exemples sont disponibles pour élaborer et mettre en œuvre un protocole permettant d’obtenir et identifier la caféine.
La structure des rayons de cires suscite l’interrogation depuis fort longtemps.
Pappus d’Alexandrie (IVe s.) démontre qu’à périmètre égal, un polygone a une aire d’autant plus grande qu’il a de côtés, justifiant ainsi que les cellules des abeilles soient hexagonales plutôt que carrées ou triangulaires.
Johannes Kepler, en 1611, émet l’hypothèse que les abeilles ont un « esprit mathématique ».
Le physicien Réaumur, dans ses Mémoires pour servir à l’histoire des insectes (1740), soupçonne les abeilles de construire leur gâteau de cire dans un souci d’économie.
Charles Darwin, en 1859, indique que les abeilles construisent initialement une alvéole circulaire qui devient ensuite hexagonale.
Alors comment interpréter la formation de ces structures géométriques autrement que par « l’esprit mathématique » des abeilles ?
——————————
Tous les documents indiqués sont téléchargeables à l’adresse DOCS (alveoles)
Alexis McGivern.Les plastiques recyclables et biodégradables donnent l’impression d’être plus respectueux de l’environnement. Mais la réalité n’est pas aussi simple. Lorsqu’Alexander Parkes dépose le brevet pour le premier plastique artificiel, il s’agissait d’une alternative à l’ivoire plus respectueuse de l’environnement. 150 ans plus tard, ce matériau est passé du statut de Robin des Bois à celui de meilleur ennemi de la planète. Au cours de cette période, 5,7 milliards de tonnes sur les 8,3 milliards de tonnes produites ont fini à la décharge…
Les plastiques sont-ils dans l’impasse ?
Ou bien peut-on recycler et innover ?
——————————
Tous les documents indiqués sont téléchargeables à l’adresse DOCS (plastiques)
Une petite collection documentaire autour du styrène et son polymère, à partir du poème de Raymond Queneau et du film d’Alain Resnais (1958) « le Chant du Styrène ».
O temps, suspends ton bol, ô matière plastique D’où viens-tu ? Qui es-tu ?
——————————
Tous les documents indiqués sont téléchargeables à l’adresse DOCS (styrene)
Après avoir inventé le cinématographe en 1895, les frères Lumière ont porté leurs recherches sur la photographie en couleur. Des expérimentations similaires avaient déjà été faites depuis les années 1860 (trichromie soustractive), mais sans qu’il soit envisageable de rendre le procédé commercialisable. En 1903, les frères Lumière déposent le brevet de l’autochrome. Ce nouveau procédé est commercialement viable et disponible pour le public dès 1907. La gélatine photosensible est imprégnée de fécule de pomme de terre colorée très fine. L’image produite est un positif couleur.
Les grains de fécule de la plaque autochrome vus au microscope.
Colorés en orangé, vert et violet, et mélangés, les grains ont été saupoudrés sur la plaque de verre revêtue d’un enduit poisseux. Ils sont au nombre de 8000 à 9000 par millimètre carré. Mais ils n’ont pas encore été écrasés au laminage, et les intervalles microscopiques qui les séparent laissent filtrer de la lumière blanche.
La même plaque vue au microscope après laminage.
Les grains de fécule orangés, vert et violet ont été écrasés par le laminage, et les intervalles subsistant encore ont été bouchés par de la poudre impalpable de charbon. Il ne reste plus qu’à recouvrir la couche de grains d’un vernis isolant sur lequel sera étendue l’émulsion sensible.
——————————
Tous les documents indiqués sont téléchargeables à l’adresse DOCS (autochrome)
————————————
L’autochrome de Louis Lumière est le premier procédé industrialisable de photographie en couleur. Mais quel en est le principe ?
On propose ici six documents qui le décrivent. Il s’agit d’en extraire et exploiter les éléments pertinents d’interprétation.
Exemple d’exploitation.
Les documents peuvent être répartis entre les participants à ce travail pour une première phase de travail individuel. La mise en commun en petits groupes permettra les échanges nécessaires à la réalisation d’un poster qui sera présenté en grand groupe avec animation tableau. Il s’agit de présenter de préférence une interprétation sous forme schématique.
Des ébauches de schémas devraient faciliter la tâche :
Tous les documents indiqués sont téléchargeables à l’adresse DOCS (post-verite)
—————————
« Post-truth » a été élu mot de l’année en 2016 par le Dictionnaire d’Oxford…A l’ère de la post-vérité, selon laquelle tout se vaut et tout serait affaire d’opinion, comment restaurer la valeur les « vérités de science », qui ne sont ni absolues ni définitives ?
Selon Karl Popper il n’existe pas de méthode permettant d’aboutir à la certitude et tout énoncé scientifique est, contrairement à la croyance, par essence réfutable. La voie de la construction de la connaissance scientifique est donc, pour Popper, celle des « conjectures et réfutations » contrôlées qui permettent d’obtenir des vérités temporaires et partielles.
permet d’aborder le problème de l’argumentation scientifique. On peut valider la possibilité du mouvement de rotation de la Terre sur elle-même et contrecarrer ainsi les « preuves platistes ». Mais on ne prouve pas du même coup que la Terre tourne sur elle-même dans le référentiel géocentrique…
Un objet géocroiseur (ou NEO, de l’anglais Near Earth Object) est un astéroïde ou une comète du système solaire que son orbite autour du Soleil amène à faible distance de l’orbite terrestre, et donc potentiellement à proximité de la Terre. Compte tenu de leur masse et de leur vitesse, les objets géocroiseurs peuvent entrainer une catastrophe humaine majeure éventuellement planétaire même si la probabilité d’un tel impact est extrêmement faible. […]
Impacts remarquables. Par le passé plusieurs objets géocroiseurs de grande taille sont entrés en collision avec la Terre et ont fortement marqué l’histoire de notre planète. En 2014 on avait identifié environ 140 cratères d’impact à la surface de la Terre. Certains de ces impacts sont plus connus parce qu’ils ont laissé un témoignage au sol spectaculaire ou ont eu un impact très fort sur l’évolution du vivant ou encore parce qu’ils se sont produits à l’époque moderne. Le plus connu, qui subsiste à l’état de trace, est le cratère de Chicxulub (180 kilomètres de diamètre situé au Mexique), provoqué par l’impact d’un objet de plus de 10 kilomètres de diamètre il y a 66 millions d’années. La catastrophe résultante serait à l’origine de l’extinction massive du Crétacé Tertiaire qui a entrainé la disparition d’une grande partie des espèces animales dont les dinosaures. Le Meteor Crater (1,2 kilomètre de diamètre), situé aux États-Unis, résulte de l’impact d’un astéroïde de 45 mètres de diamètre qui s’est écrasé il y a 50 000 ans. À l’époque moderne l’événement de la Toungouska qui s’est produit en Sibérie en 1908 est attribué à l’explosion à haute altitude d’un astéroïde ou d’un morceau de comète d’une taille comprise entre 50 et 200 mètres. 2 000 km2 de forêt ont été détruits par ce phénomène qui s’est déroulé au-dessus d’une région inhabitée. Plus récemment le superbolide de Tcheliabinsk un astéroïde d’environ 15 mètres de diamètre circulant à une vitesse de 18 km/s s’est pratiquement complètement désintégré dans le ciel au-dessus de la ville éponyme en Sibérie en 2013. Environ 1 500 personnes ont été blessées par les éclats de vitre brisées par les explosions.
Quand le chaos détruira le système solaire… Laurent Sacco – 2009. De Newton à Poincaré en passant par Laplace et Gauss, la question de la stabilité du système solaire n’a cessé de tracasser les mathématiciens spécialistes de la mécanique céleste. C’est par cette faille dans la forteresse des équations déterministes de la mécanique classique que la chaos est entré et a acquis ses lettres de noblesse. A la fin du dix-neuvième siècle, Poincaré avait même montré que trouver une solution analytique au simple problème du mouvement de trois corps sous l’action de leur champ de gravitation était impossible. […]
D’après l’animation [threebodies.swf] actuellement exploitable avec swf-opener ou bien directement sous la forme [threebodies.exe]
Un impact dévastateur d’astéroïde, comparable à celui qui a contribué à l’extinction massive d’espèces à la transition crétacé – paléogène, est-il possible et prévisible ?Les documents sont regroupés en trois thèmes : le problème à trois corps, la crise crétacé – paléogène, les NEOS.Leur exploitation peut se réaliser sous diverses formes selon les objectifs poursuivis, le temps disponible et autres contraintes :partagée par thème en plusieurs groupes de travail , transversale en répartissant les documents de chaque thème selon les groupes… La réalisation de posters synthétiques permettra les échanges en grand groupe avec animation tableau…
——————————
Tous les documents indiqués sont téléchargeables à l’adresse DOCS (neos)
Mesure sélective de concentration de gaz par capteur infrarouge.
L’absorbance sélective des infrarouges permet la mesure de concentration dans l’air de gaz tels, entre autres, que le CO (très toxique par fixation sur l’hémoglobine) et le CO2 (toxique par acidose à concentration supérieure à 3%) ou encore les hydrocarbures (inflammables). Les documents proposés permettent l’étude du principe des mesures : choix des longueurs d’onde des infrarouges utilisables selon le gaz concerné, loi de Beer-Lambert pour le quantitatif…
Une petite collection documentaire pouvant donner lieu à une exploitation partagée (travail individuel sur une partie des documents puis mise en commun en petit groupe avec la réalisation d’un poster…) ou autres formes d’utilisation spécifique sur un thème particulier. Les contenus sont en effet très diversifiés :structures moléculaires et isoméries, spectres, analyse critique de protocoles, réactions de synthèse, effet ouzo et diffusion de la lumière, diffusion de neutrons aux petits angles (DNPA)…
——————————
Tous les documents indiqués sont téléchargeables à l’adresse DOCS (anethol)
Chantiers de Sciences 
