Trois projets scientifiques collectifs primés

Tous les élèves de deuxième année par­ti­cipent à un Pro­jet scien­ti­fique col­lec­tif (PSC), par groupes de quatre à sept. Ici la pré­sen­ta­tion finale de neuf pro­jets – 30 minutes pour cha­cun – devant le jury qui retient les trois meilleurs en leur décer­nant un prix. 

Tous les élèves de deuxième année par­ti­cipent à un Pro­jet scien­ti­fique col­lec­tif (PSC), par groupes de quatre à sept. Les sujets choi­sis par les élèves peuvent être en liai­son avec un labo­ra­toire de l’École, un orga­nisme de recherche ou une entreprise. 

Les élèves y consacrent plu­sieurs heures par semaine durant toute l’année. Chaque groupe est sui­vi par un tuteur scien­ti­fique et pré­sente ses tra­vaux à un jury consti­tué de cher­cheurs aca­dé­miques et de per­sonnes issues d’entreprises.

“ 30 minutes pour séduire le jury ”

La Fon­da­tion de l’X, en la per­sonne de Michel Geor­gin (66), aide à mobi­li­ser les com­pé­tences issues des entre­prises pour per­mettre aux jurys de fonc­tion­ner harmonieusement. 

Comme chaque année, le cru 2016 ras­semble des pro­jets de très haut niveau. Les neuf pro­jets en com­pé­ti­tion sont d’une extrême diver­si­té, allant des sciences « dures » aux sciences sociales en pas­sant par des pro­jets de créa­tion d’entreprises. Chaque groupe dis­pose à tour de rôle de 30 minutes pour « séduire le jury » : 20 minutes de pré­sen­ta­tion et 10 minutes de questions-réponses. 

À L’ORIGINE DE LA VIE AVEC LES THOLINS

On démarre à 10 heures du matin par un tra­vail sur les tho­lins, des macro­mo­lé­cules à base de car­bone, d’hydrogène et d’azote qui pour­raient être à l’origine de l’apparition sur Terre des pre­miers acides ami­nés et donc de la vie. Des tho­lins ont été obser­vés sur la pla­nète Titan, mais il n’en existe pas sur la Terre. 

Les élèves de ce PSC ont donc dû com­men­cer par pro­duire des tho­lins et ont uti­li­sé pour cela le réac­teur PAMPRE de l’université de Versailles-Saint-Quentin. 

Les tho­lins peuvent être une source d’acides ami­nés pour les bac­té­ries : voi­là ce qui a été à nou­veau mon­tré au tra­vers de ce PSC, à la fron­tière entre la bio­lo­gie, la chi­mie et la physique. 

On passe ensuite aux modèles mathé­ma­tiques appli­qués aux neu­ros­ciences. Il s’agit d’étudier la struc­ture du cor­tex visuel pri­maire. Le groupe, en par­tant de don­nées obte­nues au Col­lège de France, a déve­lop­pé des algo­rithmes en décou­vrant des méthodes sub­tiles et innovantes. 

Les tra­vaux réa­li­sés ont per­mis d’identifier des pistes aux pers­pec­tives par­ti­cu­liè­re­ment intéressantes. 

LE PROJET ENVOL

Pour le pro­jet Envol, les élèves ont déve­lop­pé un nou­veau mode de com­mande de drone, dans lequel l’utilisateur dirige intui­ti­ve­ment l’appareil par des mou­ve­ments du corps. Les mou­ve­ments de la tête orientent la camé­ra embar­quée sur le drone, grâce à un iPhone pla­cé dans un masque de réa­li­té virtuelle. 

Les élèves ont déve­lop­pé un nou­veau mode de com­mande de drone, dans lequel l’utilisateur dirige intui­ti­ve­ment l’appareil par des mou­ve­ments du corps. Les mou­ve­ments de la tête orientent la camé­ra embar­quée sur le drone, grâce à un iPhone pla­cé dans un masque de réa­li­té vir­tuelle.
© ZAMURUEV / FOTOLIA.COM

Un deuxième iPhone, tenu dans la main, per­met de faire décol­ler, atter­rir, accé­lé­rer ou ralen­tir le drone. 

Le pro­jet a été construit comme une start-up, en levant aus­si les fonds néces­saires à la construc­tion du pre­mier pro­to­type, qui fonc­tionne. Ce pro­jet a été récom­pen­sé par le deuxième prix attri­bué par le jury. 

UN DRONE DÉTECTEUR DE SOUS-MUNITIONS

On passe à un drone détec­teur de sous-muni­tions. Les bombes à sous-muni­tions se pré­sentent sous la forme d’un conte­neur rem­pli de petites bombes. Une par­tie de celles-ci n’explosent pas en tou­chant le sol et deviennent des mines anti­per­son­nel. Il y en aurait 75 mil­lions rien qu’au Laos. 

Elles sont com­po­sées de métal et sont regrou­pées sur une sur­face ellip­tique carac­té­ri­sable : le tra­vail du groupe a consis­té à carac­té­ri­ser le champ magné­tique, grâce à un cha­riot qui trans­porte le sys­tème de détection. 

Ce PSC a obte­nu le troi­sième prix du jury. 

Vient ensuite un groupe dont l’objectif est de conce­voir un fau­teuil rou­lant pilo­table par des per­sonnes atteintes de la mala­die de Char­cot (le malade, à un cer­tain stade, ne conserve pra­ti­que­ment que la mobi­li­té des yeux). Il faut donc construire une voi­ture dotée d’une camé­ra, toutes deux télé­com­man­dées par le regard. 

“ Diriger intuitivement un drone par les mouvements du corps ”

Ce pro­jet a per­mis de réa­li­ser une maquette opé­ra­tion­nelle qu’il fau­drait main­te­nant tes­ter avec des usagers. 

L’équipe sui­vante a réflé­chi à des sys­tèmes de vote alter­na­tifs. Après un exa­men des fai­blesses des sys­tèmes en place, le groupe s’est inté­res­sé à des pro­ces­sus alter­na­tifs, aus­si bien au plan théo­rique qu’en tes­tant sur le ter­rain la réac­tion des électeurs. 

La réunion d’un tra­vail théo­rique et d’une expé­ri­men­ta­tion n’a pas per­mis, on le com­prend, de déga­ger des réponses définitives. 

Le prin­cipe de ten­sé­gri­té per­met de conce­voir des assem­blages de barres et câbles assu­rant un bon ratio de résis­tance de la struc­ture par rap­port à son poids propre.

LA TENSÉGRITÉ À L’HONNEUR

Dans des zones recu­lées ou tou­chées par des catas­trophes natu­relles, il peut y avoir un besoin d’infrastructures, ponts ou routes, adap­tées aux cir­cons­tances, sans tou­te­fois répondre aux normes, par­fois exces­sives, de pays riches. 

Dans cet esprit, les étu­diants de ce PSC ont vou­lu conce­voir une pas­se­relle longue de 10 mètres, sécu­ri­sée et pas chère. La tech­nique rete­nue se fonde sur le prin­cipe de ten­sé­gri­té, car elle per­met de conce­voir des assem­blages de barres et câbles assu­rant un bon ratio de résis­tance de la struc­ture par rap­port à son poids propre. 

Il n’existe pas de pro­cé­dé sys­té­ma­tique de concep­tion pour ces ouvrages. Il a donc fal­lu démar­rer par l’étude géo­mé­trique de la struc­ture, jusqu’à son des­sin final sans oublier les moda­li­tés pra­tiques de construc­tion, pas si simples quand on réunit des élé­ments rigides com­pri­més et des élé­ments souples en tension. 

“ Concevoir une passerelle longue de 10 mètres ”

C’est fina­le­ment une maquette d’1,5 m qui a été construite, tan­dis qu’un pro­gramme a été écrit pour le dimen­sion­ne­ment de toute poutre en ten­sé­gri­té. Ces tra­vaux ont valu à leurs auteurs de se voir attri­buer le pre­mier prix du jury. 

Le hui­tième groupe s’est pen­ché sur le fast che­cking en temps réel : il s’agit par exemple de pou­voir véri­fier immé­dia­te­ment une affir­ma­tion d’une per­sonne inter­ve­nant dans une émis­sion de radio ou de télévision. 

Pour ce faire, les élèves ont conçu un pro­to­type élé­men­taire basé sur un nano-ordi­na­teur mono­carte (Rasp­ber­ry Pi) et sur un algo­rithme de véri­fi­ca­tion, déve­lop­pé par leurs soins, fon­dé sur des biblio­thèques libres d’analyse du lan­gage et sur une base de don­nées onto­lo­gique (Yago).

Un neu­vième pro­jet concou­rait : on ne peut en dire davan­tage ici car l’entreprise qui avait pro­po­sé le thème d’étude a sou­hai­té que les tra­vaux ne soient pas divulgués. 

Pour ter­mi­ner, on ne peut qu’être admi­ra­tif devant les com­pé­tences acquises et uti­li­sées par les élèves au cours de ces PSC qui, jointes à une sérieuse téna­ci­té, ont per­mis à tous ces pro­jets, y com­pris ceux qui n’ont pas été sélec­tion­nés, de débou­cher sur des réa­li­sa­tions, concrètes ou abs­traites, dont beau­coup auront des suites.

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