Lycée – Terminale technologique – Innovation technologique et éco-conception (STI2D) – Changements d’états

Identifier les contraintes et les solutions techniques d’une innovation majeure.

Étudiez l’exemple de l’imprimante 3D et répondez aux questions suivantes.

1. Quelles sont les trois principales contraintes techniques rencontrées lors du développement de l’imprimante 3D ?
2. Citez deux innovations technologiques qui ont permis de surmonter ces contraintes.
3. Proposez une amélioration éco-conçue pour réduire l’impact environnemental de cette technologie.

Aucun

15 minutes

1. Contraintes : précision des pièces imprimées, vitesse d’impression, coût des matériaux.
2. Innovations : développement des polymères thermoplastiques, optimisation des logiciels de découpe.
3. Amélioration : utilisation de matériaux biodégradables ou recyclés, optimisation des structures pour réduire la matière première.

• Remédiation : Fournir une liste de contraintes possibles pour guider la réflexion.
• Approfondissement : Rechercher des brevets récents liés à l’imprimante 3D et analyser leur impact.

Comparer des solutions techniques pour résoudre un problème donné.

Vous devez concevoir un système de stockage d’énergie renouvelable pour une maison autonome. Comparez deux solutions techniques.

1. Décrivez brièvement deux technologies de stockage d’énergie (ex : batteries lithium-ion, hydrogène).
2. Comparez-les selon les critères : coût, durée de vie, impact environnemental, efficacité.
3. Justifiez votre choix final en fonction des contraintes du projet.

Aucun

20 minutes

1. Batteries lithium-ion : coût modéré, durée de vie moyenne, impact environnemental élevé.
   Hydrogène : coût élevé, durée de vie longue, impact environnemental faible.
2. Choix justifié : Si le budget est limité, privilégier les batteries lithium-ion ; si l’impact environnemental est prioritaire, choisir l’hydrogène.

• Remédiation : Fournir un tableau comparatif partiel à compléter.
• Approfondissement : Étudier les innovations récentes dans le domaine du stockage d’énergie.

Concevoir et formaliser un protocole expérimental pour tester une solution technique.

Vous devez tester l’efficacité d’un matériau isolant pour une habitation. Proposez un protocole.

1. Définissez l’objectif de l’expérience.
2. Listez le matériel nécessaire (ex : thermomètre, boîtes en carton, matériaux isolants).
3. Décrivez les étapes du protocole (ex : mesurer la température initiale, isoler une boîte, mesurer après 24h).
4. Proposez une analyse des résultats attendus.

Aucun

25 minutes

1. Objectif : Comparer l’efficacité de différents matériaux isolants.
2. Matériel : Thermomètre, boîtes identiques, laine de verre, polystyrène, etc.
3. Protocole :
   • Mesurer la température ambiante.
   • Placer chaque matériau dans une boîte et mesurer la température après 24h.
4. Analyse : Le matériau le plus efficace est celui qui maintient la température la plus stable.

• Remédiation : Fournir un exemple de protocole à compléter.
• Approfondissement : Intégrer des variables supplémentaires (humidité, épaisseur du matériau).