Sujet 1: Terres Epurées

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De nombreuses années d’une utilisation mal régulée de produits phytosanitaires (glyphosate, néonicotinoïdes), à des fins d’optimisation des rendements dans les cultures, ont malheureusement mené à une accumulation potentiellement problématique, avérée ou discutée, de ces molécules dans les sols et les terres, avec des menaces directes sur la biodiversité, ou de façon plus latente par pollution des nappes phréatiques exploitées pour la consommation humaine.

• Peut-on imaginer un système chimique visant à épurer les sols et terres des molécules phytosanitaires s’y étant accumulées et susceptibles de présenter des risques pour la santé ? On veillera, ce faisant, à ne pas générer de pollution supplémentaire ! Discuter des performances de ce système (sélectivité, conditions de mises en œuvre, efficacité du traitement…).

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Sujet 2: Orfévrerie magnétique

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Les pierres précieuses et semi-précieuses (aussi appelées pierres fines) suscitent depuis la Préhistoire une véritable fascination dans toute les cultures, consacrant leur usage en tant qu’objets d’échange ou objets de valeur, notamment sous forme de bijoux. Une tâche importante et parfois délicate du travail des orfèvres et joailliers est, une fois taillées, de les sertir dans les supports permettant de les mettre en valeur : bagues, broches, parures… ce qui pourrait s’avérer beaucoup plus simple si une force magnétique pouvait assurer la cohésion entre ces deux éléments !

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​• Proposer (et réaliser !) des exemples de pierres fines ou précieuses synthétiques développant des propriétés magnétiques sous forme d’une aimantation induite, ou mieux encore, permanente ou rémanente, leur permettant de tenir sur un support possédant lui-même des propriétés magnétiques.

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Sujet 3: Le goût de l'interdit

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Avant de s’appeler béryllium, l’élément Z=4 du tableau périodique avait été nommé glucinium, en référence au goût sucré de ses ions. Compte tenu de la toxicité de ceux-ci, on ne peut qu’espérer qu’ils n’aient jamais été utilisés pour assaisonner gâteaux et boissons ! Entre autres « édulcorants douteux », on pourrait aussi retrouver selon des sources le chloroforme ou le nitrophénol : nous y croirons sur parole…

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• Proposer un système chimique qui permettrait de détecter et reconnaître si le goût d’une molécule (ou d’un aliment) apparaîtrait comme sucré (pour un humain), sans avoir à goûter, et ainsi identifier de potentielles merveilles culinaires à jamais interdites. Pourrait-on aussi quantifier le pouvoir édulcorant ainsi reconnu ?

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Sujet 4: Concerto pour un bécher

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Jouer de la musique est avant tout une affaire d’ondes et de matériaux : frottements ou pincements de cordes dont le doigté permet de faire varier la longueur pour les violons et guitares, activation de clés déterminant les notes le long d’un tube creux pour les bois et vents, chocs sur des pièces à extensions bien définies pour les instruments à percussion.

De nos jours, la chimie permet, notamment par le biais du développement de molécules puis de matériaux commutables (à transition de spin ou transfert de phase par exemple), de sélectionner des états bien déterminés (qui pourraient être « ouvert » ou « fermé »), ou, sur le plan mécanique, de moduler la longueur d’un objet à l’aide d’un stimulus, à la façon d’un « muscle moléculaire » à extension ou contraction contrôlable. Certaines réactions sont également connues pour émettre des sonorités particulières !

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• Sur ce principe de mise en œuvre de molécules commutables/matériaux commutables à propriétés mécaniques/réactions chimiques sonores, est-il possible de créer un instrument de musique sous la forme d’un objet chimique, dont l’opérateur pourra ensuite jouer ?

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Sujet 5: Pour un flirt avec Dracula

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Il peut être compliqué, lors d’un rendez-vous romantique, de ne se limiter qu’à préparer (pour les âmes cuisinières), ou choisir (si cela se passe au restaurant), des plats nécessairement peu relevés en ail, oignon et autres choux, de peur d’effaroucher son aimé ou aimée avec des odeurs corporelles ou des haleines peu engageantes. La situation peut même s’avérer critique, dans le cas où la personne concernée s’avère frappée d’une malédiction l’ayant préalablement changée en vampire, risquant ainsi de la faire disparaître définitivement en cas de contact malencontreux. Comment ainsi concilier sans peine amour de la bonne chère (pour vous) et de la bonne chair (pour l’autre) ?

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•      Proposer une formulation chimique qui permette de neutraliser ou faire disparaître sélectivement les odeurs déplaisantes d’ail et autres dérivés soufrés repoussants qui peuvent subsister après un repas, et ainsi s’assurer une séduction intacte dans le monde des vampires.

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Sujet 6: Effacer, Réécrire, Recolorier

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La créativité est parfois une affaire d’idée très simple. Un « hack » facile des effaceurs pour stylos à encre, très connu des petits et grands enfants, est de l’appliquer sur des tracés effectués au feutre, permettant ainsi d’en modifier les couleurs... en faisant dès lors des « correcteurs » plutôt que des « effaceurs » !

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• Proposer un système chimique qui comprenne une « couleur » initiale et plusieurs « correcteurs » qui permettent de la modifier. Ce système sera d’autant plus performant que les couleurs seront variées, et les correcteurs nombreux, avec la possibilité d’en renverser les effets

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Sujet 7: Quelques glaçons, avec votre bivouac ?

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Sur des randonnées d’un ou plusieurs jours, lorsque les températures sont élevées, on peut vite se prendre à rêver d’être au frais et de déguster une bonne glace ou une eau bien fraîche. Las, toute nourriture est condamnée à rester, au mieux, tiède, et le réfrigérateur ne sera qu’un doux fantasme qui devra attendre le retour à la civilisation… sauf pour les chimistes !

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• Proposer un système chimique autonome et transportable dans un sac de randonnée, qui permette de refroidir à la demande une boisson ou un aliment à une température que les opérateurs peuvent sélectionner, et ainsi déguster sorbets ou boissons avec glaçons au grand air, même lorsqu’il fait chaud. Peut-on régénérer ce système une fois de retour de balade pour le réutiliser à la prochaine sortie nature ?

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Sujet 8: D'autres indigos

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Bien avant l’essor de la synthèse de l’indigotine, colorant bleu particulier dit « de cuve » (utilisé pour teindre les jeans), succédant à la fin du XIXe siècle aux cultures de la guède et de l’indigo, un colorant bien plus rare et précieux était utilisé sur les rivages de la Méditerranée : le pourpre de Tyr, aux profondes nuances violettes. Les deux molécules colorées ne diffèrent que d’un groupement fonctionnel, mais la méthode de teinture des étoffes est la même pour elles-deux : par réduction, imprégnation et réoxydation à l’air.

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• Peut-on proposer et synthétiser d’autres molécules de la même famille des colorants à cuve, développant à leur tour d’autres nuances (vert, jaune, rouge ou encore noir) ? Pourrait- on adapter ces synthèses à large échelle (y compris pour le confidentiel pourpre de Tyr), et ainsi concurrencer le bleu monochrome des toiles de jeans tout en conservant le mode de teinture par réduction/réoxydation ?