Projet Bande anti - courbature

Projet

Bande anti - courbature

Eleves

CONVERT Agathe 1S agatheclarenceconvert@gmail.com
GODET Suzanne 1S suzannemobile@laposte.net
ROURE Thibault 1S tytysupjv@gmail.com
CHANEL Marie 1S loulettec@hotmail.fr
MARECHAL Lucie 1S luuciiie.m@gmail.com

Professeurs

BENTOUZA David david.bentouza@sfr.fr Sciences Physiques.

Argumentaire

Pour les olympiades de la chimie de cette année 2014, nous avons pour projet de créer une bande contenant de la matière froide qui sera utilisée par les sportifs à la fin de leur effort afin de récupérer entièrement musculairement et de diminuer les courbatures.
La chimie est très importante dans ce projet car il consistera à trouver ou inventer une réaction chimique endothermique capable de se déclencher à un moment donné sans trop de difficultés. L’objet sera donc manipulé par des sportifs, après l’effort, donc dans des conditions différentes que celles d’un laboratoire. Ce point est très important et ne doit pas être ignoré.
Pour cela, nous avons besoin de faire appel au monde professionnel de la chimie, à des entreprises et à leurs ingénieurs et techniciens pour nous aider à finaliser le projet, notamment pour la réaction endothermique et la réalisation de la poche plastique.

Motifs

Les cinq élèves ont suivi le projet des élèves du lycée LALANDE en 2012 2013 et ont été intéressé par les diverses représentations au sein du lycée. Par ailleurs, chaque élève a trouvé intéressant de participer aux Olympiades de La Chimie car cela leur permettrait d’acquérir de nouvelles capacités en matières de manipulations scientifiques tout en faisant des rencontres dans le milieu professionnel de la chimie ou encore dans le sport.

Publics visés

Tout d’abord, nous visons un public sportif car notre produit s’adresse principalement à eux. Comme la majeur partie des lycéens sont des sportifs, nous allons présenter notre projet dans les classes de secondes. Cela permettra de remplir l’aspect communication du concours mais aussi de promouvoir les Olympiades de La Chimie aux futurs participants ( nous avons été nous mêmes séduits par le concours de cette manière ).
Nous voulons transmettre une autre image de la chimie que celle qui est connue, la chimie des laboratoires, pour la médecines, les longues études ect... Nous voulons montrer que la chimie nous accompagne tous les jours, jusque dans nos activités sportives.

Descriptif

Tout d’abord, étant donné que notre projet s’adresse en particulier aux sportifs, nous avons prévu de le présenter à un club d’athlétisme de Bourg en Bresse et des environs : L’entente Athlétique de Bourg. Nous l’avons aussi présenté à la section sportive de Basket du Lycée St Pierre de Bourg en Bresse, dont de nombreux joueurs sont en section Scientifique.
Ensuite, durant les Portes Ouvertes du lycée, nous allons dérouler la manipulation de la réaction endothermique pour présenter les Olympiades de la chimie à un public différent, mais aussi aux classes de secondes et celles de Premières et Terminales, non scientifiques.

Nous avons, d’autre part, contacté différentes personnes issues elles-mêmes de différents secteurs pour étendre nos pistes de recherches.

The Heating Company est une entreprise de radiateurs implantée en Belgique, reprise il y a peu à la multinationale américaine Masco Corporation. Nous avons téléphoné au pôle commercial français, en Belgique (+33 3 89 81 80 90), qui nous a redirigé vers le pôle industriel de production (+33 2 89 79 04 11). L’échange a donc eu lieu d’une part en français et de l’autre en anglais.

La Fédération Gay-Lussac regroupe les 19 écoles d’ingénieurs de chimie et de génie chimique françaises. Nous avons contacté Jacques Bousquet (jacques.bousquet@yahoo.fr, +33 6 07 91 31 26) à Paris, délégué général de la fédération. Il nous a raconté le parcours d’un professeur de Perpignan qui a inventé, il y a dix ans, la pompe à chaleur en temps que système climatique. Ce système est mis en œuvre dans les laboratoires à risque de contamination utilisant des combinaisons imperméables et autonomes, qui maintiennent la température du corps. Il nous a aussi dirigé vers les polymères qui, parfois peu connus, auraient pu être la clef de notre questionnement. Il nous a également proposé la chimie minérale, de laquelle nous aurions pu faire une analogie.

L’École National Supérieure de Chimie, de Biologie et de Physique (ENSCBP), est une école supérieure réputée de Bordeaux que nous avons contactée. L’accueil (+33 5 40 00 65 65) nous a redirigé vers l’une de leurs techniciennes de laboratoire de Chimie, Mireille Frimigacci (mireille.frimigacci@ensbp.fr). Nous avons ensemble évoqué les textiles et tissus intelligents ainsi que les régulateurs de températures.

L’Institut Textile et Chimique de Lyon (ITECH) est la seule école d’ingénieurs héritière des écoles de textile, cuir et chimie fondées à Lyon depuis plus d’un siècle par des professionnels. Nous avons été redirigés par l’accueil (+33 4 77 23 63 80) vers la responsable du secteur technique, Christine Corroy (christine.corroy@itech.fr). Nous avons alors évoqué les microcapsules (MCP en français et PCM en anglais), greffées sur le textile. Celles ci ne requiert pas de changement d’état et nous avons noté pour exemple la paraffine et le menthol.

Nous sommes ensuite allé voir une esthéticienne ayant exercé ce métier pendant 12 ans et cherchant aujourd’hui à devenir socio-esthéticienne, Adeline Bure (adeline.bure@orange.fr, + 33 6 74 15 46 07). Nous avons échangé sur les crèmes rafraîchissantes aux diverses utilisations, notamment pour les jambes lourdes. Elle nous a aussi prouvé que le froid pouvait avoir bien d’autres utilisations que celle que nous souhaitions. Ainsi, le froid est bénéfique lors d’un mal de tête, d’une mauvaise circulation sanguine, d’un cas de rétention d’eau, d’une inflammation, d’une commotion... Cet entretien pourrait nous permettre d’étendre les utilisations de notre projet.

Supports

Notre principal support de communication sera un diaporama qui ressemblera photos et vidéos, prises lors des manipulations et des conférences tenues au public tout au long de la réalisation du projet.

Lieux

Portes ouvertes du lycée LALANDE
Portes ouvertes du lycée QUINET
Siège du club sportif de L’EAB
Lycée St Pierre de Bourg en Bresse

Dates

Mars, avril et Mai 2014

Planification

Nous avons divisé notre élaboration du projet en 4 parties :
Tout d’abord, la phase de recherches.
Ensuite, les manipulations dans le laboratoire.
Puis, la réalisation du prototype avec l’assemblages des différents matériaux.
Et enfin, la présentation au public.

Réalisation

Pour les olympiades de la chimie de cette année 2014, nous avons pour projet de créer une bande qui sera utilisée par les sportifs à la fin de leur effort afin de récupérer entièrement musculairement et de diminuer les courbatures.
Pourquoi le froid diminue-t-il les courbatures ?
Les courbatures sont provoquées par des micro-traumatismes aux fibres musculaires à l’issue d’un entraînement sportif. C’est un phénomène naturel mais qui peut être problématique pour un sportif qui cherche à reprendre rapidement son entraînement. Les micro-traumatismes des fibres musculaires qui sont à l’origine des courbatures sont responsables de fuites de calcium au sein des fibres. Ce phénomène est toxique et déclenche une réaction inflammatoire retardée, d’où l’apparition de courbatures 24 à 48 heures plus tard. La sensibilité des fibres musculaires au calcium dépend de la température : elle augmente quand il fait chaud et elle diminue quand il fait froid. En se plongeant dans un bain glacé après l’effort, on diminue la toxicité du calcium et donc la libération de substances inflammatoires à l’origine de la douleur. Mais l’effet anti-inflammatoire du froid est en fait connu depuis longtemps : c’est pour cela que l’on applique des poches de glaces sur certaines blessures.
Mais attention, les bains froids doivent être d’une température de 15 degrés maximum et duraient au minimum 15 minutes pour être efficaces !!
Ainsi, nous avons cherché une réaction endothermique qui pourrait faire baisser de plus de 15 degrés l’eau contenue dans une poche plastique, que l’on appellera bande. Nous avons donc cherché une réaction endothermique à déclenchement mécanique, car nous sommes partis sur le modèle des bouillottes automatiques que l’ont trouve dans le commerce. Ces bouillottes sont remplies d’une solution d’eau distillée saturée d’acétate de sodium anydre pur. Dès que ce mélange rencontre une impureté ( par exemple quand on tord une barre en métal à l’intérieur ), le mélange se solidifie et devient chaud.
Nous voulons donc obtenir l’effet inverse pour obtenir une poche froide. Malheureusement, nos nombreuses recherches sur une réaction endothermique avec un déclenchement mécanique ont échouées et les contacts avec des ingénieurs d’entreprises de bouillottes automatiques ne nous ont pas aidé.
C’est pourquoi nous nous intéressons maintenant à la réaction chimique du nitrate d’ammonium avec de l’eau, et le refroidissement qu’il provoque.

Jeudi 6 février 2014 :
Aujourd’hui, nous avons renouvelé l’expérience avec le nitrate d’ammonium pour obtenir une baisse de température avec de l’eau. Les résultats de l’expérience précédente n’étant pas satisfaisants, nous avons recommencé avec une masse de nitrate plus importante. La dernière fois nous avons effectué l’expérience avec 8grammes de nitrate d’ammonium. Aujourd’hui, nous renouvelons l’expérience avec trois essais : 20 grammes, 30 grammes et 40 grammes.

Matériel : 3 thermomètres, 3 calorimètres, 1 bécher, du nitrate d’ammonium, une jauge graduée, du papier ph.
Après seulement quelques minutes, on observe une baisse de température de : 12 degrés pour 20 grammes, 16 degrés pour 30 grammes et 20 degrés pour 40g. Après l’expérience, cela reste froid, ce qui représente un avantage pour les sportifs car l’application de la bande sur les muscles doit durer plus de 5 minutes.
Acidité : neutre ( test du ph )
Odeur : neutre
Programme de la semaine prochaine : On réalisera la poche, on recherchera les potentiels danger du nitrate d’ammonium,et on réalisera l’expérience de nouveau pour observer la réaction avec la poche et le mélange. On s’inscrira également sur le site des olympiades de la chimie.

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