Quiz Matériaux étonnants & inventions de matière à imprimer
20 questions à choix multiples et leur corrigé expliqué, prêts à imprimer.
Imprimez la fiche (ou enregistrez-la en PDF depuis la fenêtre d'impression), distribuez-la, puis corrigez ensemble grâce à la page des réponses : chaque réponse est expliquée. Parfait pour une soirée entre amis, un goûter d'anniversaire, une classe, une maison de retraite ou un moment d'équipe.
Nom : ………………………………Score : ……… / 20
- Pourquoi surnomme-t-on l'aérogel de silice la « fumée gelée » ?
- A. Il se forme dans les cheminées
- B. Il fond à la chaleur de la main
- C. Il dégage de la vapeur en permanence
- D. Composé à plus de 99 % d'air, il est translucide, bleuté et presque sans poids
- Comment Andre Geim et Konstantin Novoselov isolèrent-ils le graphène pour la première fois, en 2004 ?
- A. Avec un laser géant
- B. En brûlant des diamants
- C. En arrachant des couches de graphite avec du ruban adhésif
- D. En compressant de la suie
- Pourquoi l'acier et le béton forment-ils un couple si efficace dans le béton armé ?
- A. L'acier rend le béton imperméable
- B. Ils se dilatent presque autant à la chaleur, et le béton protège l'acier de la rouille
- C. Le béton rend l'acier plus léger
- D. Ils se soudent chimiquement en séchant
- Dans quels cas le béton autoplaçant est-il particulièrement utile sur un chantier ?
- A. Pour construire sous l'eau uniquement
- B. Pour peindre des façades
- C. Pour fabriquer des briques
- D. Dans des coffrages très ferraillés ou difficiles d'accès, où l'on ne peut pas bien vibrer le béton
- Quelle propriété surprenante peut avoir la mousse d'aluminium ?
- A. Elle est transparente
- B. Elle devient liquide au toucher
- C. Elle peut flotter sur l'eau tout en étant métallique
- D. Elle attire tous les métaux comme un aimant
- De quel élément chimique, très abondant dans le sable, les silicones sont-ils dérivés ?
- A. Le carbone
- B. Le fer
- C. Le soufre
- D. Le silicium
- Qui porte typiquement des vêtements en Nomex, fibre aramide résistante aux flammes ?
- A. Les danseurs classiques
- B. Les cuisiniers de sushis
- C. Les plongeurs sous-marins
- D. Les pilotes de course et les pompiers
- Où utilise-t-on typiquement les superalliages Inconel, à base de nickel ?
- A. Dans les turbines de réacteurs et les échappements soumis à des températures extrêmes
- B. Dans les bijoux fantaisie
- C. Dans les canettes de soda
- D. Dans les cordes de guitare
- Quels sont l'avantage et l'inconvénient d'un couteau de cuisine à lame en céramique ?
- A. Il ne coupe que le pain
- B. Il rouille très vite
- C. Il reste affûté très longtemps, mais peut se casser s'il tombe ou se tord
- D. Il est plus lourd qu'un couteau en acier
- Quel principe utilise un panneau sandwich, comme ceux d'un plancher d'avion ou d'une planche de surf ?
- A. Plusieurs couches de métal soudées
- B. Un bloc de mousse sans enveloppe
- C. Des fibres tressées comme une corde
- D. Deux peaux fines et rigides séparées par une âme légère, comme une poutre en I
- Quel usage concret les composites de mycélium ont-ils déjà trouvé ?
- A. Des emballages compostables qui remplacent le polystyrène
- B. Des pneus de voiture
- C. Des vitres de fenêtres
- D. Des câbles électriques
- D'où vient le mot « caoutchouc » ?
- A. Du nom d'un chimiste russe
- B. D'une ville du Brésil
- C. Du bruit d'une balle qui rebondit
- D. D'un mot amérindien d'Amazonie évoquant le « bois qui pleure »
- Pourquoi les pneus sont-ils noirs, alors que le caoutchouc naturel est plutôt blanc-jaune ?
- A. Ils sont peints pour cacher la saleté
- B. On y ajoute du noir de carbone, qui renforce le caoutchouc et le protège des UV
- C. La vulcanisation les noircit au soufre
- D. Le bitume de la route les teinte
- Pourquoi le zinc continue-t-il de protéger un acier galvanisé, même quand il est rayé ?
- A. Le zinc repousse l'eau comme un aimant
- B. La rayure se referme toute seule
- C. Le zinc s'oxyde à la place du fer : c'est une protection « sacrificielle »
- D. Le zinc transforme la rouille en acier
- Quel avion de ligne a remplacé les rideaux de hublot par des vitres électrochromes que l'on assombrit d'un bouton ?
- A. Le Concorde
- B. L'Airbus A320
- C. Le Boeing 787 Dreamliner
- D. Le Boeing 747 de 1970
- Quel objet à la mode dans les années 1970 prétendait révéler l'« humeur » de son porteur grâce à un matériau thermochromique ?
- A. Le Rubik's Cube
- B. La bague d'humeur, dont la pierre change de couleur
- C. Le walkman
- D. La montre à quartz
- Quel est le principal point faible des revêtements superhydrophobes appliqués sur des objets du quotidien ?
- A. Leur microstructure fragile s'use aux frottements, et l'effet disparaît
- B. Ils deviennent toxiques au soleil
- C. Ils attirent la foudre
- D. Ils rendent les surfaces collantes
- Comment certaines plaques de plâtre ou certains gilets rafraîchissants utilisent-ils des matériaux à changement de phase ?
- A. Ils produisent du froid à l'aide d'une pile
- B. Une cire fond en absorbant la chaleur, puis se resolidifie plus tard en la restituant
- C. Ils contiennent de la glace carbonique
- D. Ils réfléchissent la chaleur comme un miroir
- Quelle démonstration spectaculaire pouvait-on faire avec une tuile de protection thermique de la navette spatiale américaine ?
- A. La faire flotter dans l'air
- B. La tenir à mains nues par les bords quelques secondes après sa sortie d'un four à plus de 1 000 °C
- C. La plier comme une feuille de papier
- D. La faire briller dans le noir
- Pourquoi la soie d'araignée fascine-t-elle les ingénieurs en matériaux ?
- A. Elle conduit l'électricité mieux que le cuivre
- B. Elle ne brûle jamais
- C. À poids égal, elle rivalise avec l'acier en résistance tout en étant très élastique
- D. Elle est visible dans le noir
Corrigé — Quiz Matériaux étonnants & inventions de matière
- D. Composé à plus de 99 % d'air, il est translucide, bleuté et presque sans poidsC'est l'un des solides les plus légers et les plus isolants qui existent : une fine plaque suffit à protéger une fleur de la flamme d'un chalumeau.
- C. En arrachant des couches de graphite avec du ruban adhésifEn recollant et décollant le ruban plusieurs fois, ils finirent par obtenir des feuillets d'un seul atome d'épaisseur.
- B. Ils se dilatent presque autant à la chaleur, et le béton protège l'acier de la rouilleLe béton résiste très bien à la compression mais mal à la traction ; l'acier fait l'inverse.
- D. Dans des coffrages très ferraillés ou difficiles d'accès, où l'on ne peut pas bien vibrer le bétonGrâce à des adjuvants, ce béton très fluide se répand de lui-même jusque dans les moindres recoins, sans former de bulles d'air ni se séparer.
- C. Elle peut flotter sur l'eau tout en étant métalliqueRemplie de bulles de gaz, elle est très légère tout en restant rigide.
- D. Le siliciumOn confond souvent silicone et silicium. Le silicium est l'élément de base des puces électroniques et des panneaux solaires ; les silicones sont des polymères souples associant silicium et oxygène.
- D. Les pilotes de course et les pompiersLe Nomex ne fond pas et se carbonise au lieu de s'enflammer, protégeant la peau pendant de précieuses secondes.
- A. Dans les turbines de réacteurs et les échappements soumis à des températures extrêmesCes alliages gardent leur résistance mécanique et résistent à l'oxydation au-delà de 1 000 °C, là où l'acier ordinaire s'affaiblirait.
- C. Il reste affûté très longtemps, mais peut se casser s'il tombe ou se tordLa zircone utilisée est beaucoup plus dure que l'acier : le tranchant s'émousse très lentement et la lame ne s'oxyde pas.
- D. Deux peaux fines et rigides séparées par une âme légère, comme une poutre en IEn éloignant les deux peaux l'une de l'autre, on augmente énormément la rigidité sans presque ajouter de masse, l'âme ne servant qu'à les maintenir écartées.
- A. Des emballages compostables qui remplacent le polystyrèneOn fait pousser le réseau de filaments d'un champignon dans un moule rempli de déchets agricoles, comme de la paille ou des coques.
- D. D'un mot amérindien d'Amazonie évoquant le « bois qui pleure »Les peuples d'Amérique du Sud recueillaient depuis des siècles le latex blanc qui s'écoule de l'hévéa incisé, pour fabriquer balles et objets imperméables.
- B. On y ajoute du noir de carbone, qui renforce le caoutchouc et le protège des UVLes premiers pneus étaient clairs, souvent blanchâtres. Au début du XXe siècle, l'ajout de noir de carbone, une fine poudre de suie, a fortement amélioré leur résistance à l'usure.
- C. Le zinc s'oxyde à la place du fer : c'est une protection « sacrificielle »Le zinc étant plus « réactif » que le fer, c'est lui qui se corrode en premier lorsque les deux sont en contact avec l'eau.
- C. Le Boeing 787 DreamlinerUne faible tension électrique fait migrer des ions dans une couche spéciale, qui fonce progressivement jusqu'à presque bloquer la lumière, tout en laissant deviner le paysage.
- B. La bague d'humeur, dont la pierre change de couleurLa « pierre » contenait des cristaux liquides qui changent de couleur selon la température du doigt.
- A. Leur microstructure fragile s'use aux frottements, et l'effet disparaîtL'effet repose sur des reliefs microscopiques qui piègent de l'air sous les gouttes.
- B. Une cire fond en absorbant la chaleur, puis se resolidifie plus tard en la restituantLors de la fusion, un matériau absorbe beaucoup de chaleur sans que sa température monte, comme un glaçon qui fond.
- B. La tenir à mains nues par les bords quelques secondes après sa sortie d'un four à plus de 1 000 °CComposées en grande partie de fibres de silice et d'air, ces tuiles conduisaient si peu la chaleur que leurs bords refroidissaient presque immédiatement, alors que le cœur restait rougeoyant.
- C. À poids égal, elle rivalise avec l'acier en résistance tout en étant très élastiqueCertains fils absorbent énormément d'énergie avant de rompre, une combinaison de résistance et d'élasticité rare.