Expérimentation électronique moléculaire - organique

[invite7593efeb]

Bonjour,
Dans le cadre du TPE de première S (option SI) quelques amis et moi nous intéressons au progrès de l'électronique et plus particulièrement à la miniaturisation. Notre plan est le suivant :

1 - Le "top-down" : la démarche actuelle (historique des découvertes, nanoélectronique ...)
2 - Le "bottom-up" : la révolution de l'électronique moléculaire (électronique organique principalement)
3 - Autres évolutions : retour d'anciennes technologies (ampoules à vide, ordinateur analogique ...) et électronique quantique (peu abordé)

Sauf qu' actuellement, on cherche une manipulation expérimentale à faire et on se heurte à plusieurs obstacles. Voilà les possibilités que l'on a envisagé :

[[ -> Nom de la manip (Partie concernée - But de l'expérience) // Problèmes rencontrés ]]

-> Synthèse d'un semi-conducteur organique (Partie 2 - Comparer avec un semi-conducteur classique) // Malgré nos recherche on ne trouve ni molécule à synthétiser, ni protocole pour la synthèse, ni protocole pour le dopage ;
-> Synthèse d'une OLED (Partie 2 - Comparer avec une lampe classique) // Idem ;
-> Synthèse de cristaux liquides MBBA, TBBA ou autres (Partie 1 - Comparer avec d'autres méthodes d' éclairages classiques) // Faisable mais nos prof disent que la ButylAniline est cancérigène ;
-> Fabrication d'un mini-calculateur analogique (Partie 3 - Effectuer des calculs et observer les résultats) // Ça parait faisable mais encore une fois aucun protocole trouvé ni sur le net ni dans les bouquins ;
-> Fabrication d'une ampoule à vide / d'un transistor (Partie 3 - Comparer les performance avec celles d'un transistor / d'une ampoule à vide) // Ne paraît pas faisable pour notre niveau

C'est pourquoi j'implore votre pitié et vous demande si vous n'auriez pas une idée pour:

- Une molécule et un protocole (avec dopage si possible) pour la synthèse d'un polymère semi-conducteur ou d'une OLED ;
- Une manière de synthétiser un cristal liquide sans utiliser la ButylAniline ;
- Un protocole ou une doc sur les calculateurs analogiques ;
- La fabrication d'une ampoule à vide ou d'un transistor ;
- Tout autre idée de manip ou autre chose qui pourrait nous faire avancer ;

Merci d'avance, en espérant que j'en demande pas trop ...


P.S. : J'espère que je mets mon post dans la bonne catégorie, je ne savais pas trop ou le mettre comme c'est mon premier.
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[invite6dffde4c]

Bonjour et bienvenu au forum.
De toutes les manips que vous mentionnez, la seule faisable à votre niveau (et avec vos moyens) est le calculateur analogique. Et encore, ça demande du travail, un atelier d'électronique et un minimum de connaissances.
Pour avoir fait joujou avec un calculateur analogique (un vrai) je peux vous dire que c'est très amusant, mais que ça ne présente aucun intérêt comparé avec ce que l'on peut faire avec des calculateurs numériques.
Je vois mal un exposé sur les progrès de l'électronique avoir pour unique manip une vieillerie comme le calculateur analogique.
Mais toutes les autres sont réservées à des professionnels avec le budget qui va avec.
Au revoir.

[invite7593efeb]

Tout d'abord je vous remercie de votre réponse précise et rapide,
Actuellement nous sommes un peu désemparés car, du coup, on ne sait absolument pas quoi faire comme manip et ça commence à devenir urgent.
Pour le calcul analogique j'ai trouvé trois choses peut être à notre portée : soit la résolution du problème de l'arbre de Steiner grâce à l'optimisation de la surface du savon soit la résolution d'une équation du troisième degré à l'aide d'une balance de Meslin soit quelque chose avec le papillon de Lorenz (j'ai trouvé un article ou ils expliquaient comment le reproduire sur un banal oscilloscope mais j'arrive pas à y accéder).
Le problème c'est que ça n'a pas grand chose à voire avec l'électronique à part le fait que c'est plus rapide (et encore) et que cela permet de modéliser des phénomènes plus complexes.
J'aimerais savoir ce que vous en pensez ou si vous avez d'autres idées par que là on est en détresse ...
En tout cas encore merci.

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Effectivement vous avez un problème et êtes un peu coincés.
Je trouve que c'est la faute de vos enseignants. C'est à eux de vous dire si un sujet est faisable ou non. Ce sont eux qui sont censés avoir de l'expérience et non vous. Ils auraient du vous dire ce que je vous ai dit de sorte que vous puissiez changer de sujet à temps.

Donc, vous êtes réduits à faire un calcul analogique avec de l'électronique.
Ne confondez pas un dispositif mécanique pour faire des calculs, comme la balance de Meslin ou une cuve rhéologique avec un calculateur analogique. Ce dernier est un ensemble de modules (des amplificateurs opérationnels) qui sont capables de faire de opérations (d'où leur nom): addition, inversion de signe, multiplication par une constante, intégration (on n'aime pas de dérivées), multiplication de deux signaux (extrêmement merdique) et division (doublement merdique). Plus quelques relais pour "débrancher" les signaux des conditions initiales et commencer le calcul.
Pour l'exemple à choisir, je prendrais une équation simple, dont la solution est connue. Par exemple un mouvement harmonique amorti. Il n'y a pas de multiplication ni division de signaux et tout le monde pourra voir que la solution correspond à ce que l'on connait.
Les attracteurs de Lorentz ne sont pas adaptées: il faut les laisser tourner longtemps en traçant le résultat. Si non, on ne voit rien.

Mais je ne sais pas comment allez-vous justifier le "retour des calculateurs analogiques". L'idée qu'ils sont plus rapides que les calculateurs numériques était (limite, limite) valable au tout début des années 70 (à l'époque où j'ai fait joujou avec l'un d'eux). Mais actuellement elle n'est pas valable.

C'est pour quand votre exposé ?
Au revoir.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite7593efeb]

Et bien, normalement on devait avoir trouvé une manip à faire au maximum pour dans deux semaines (Mardi 4 Décembre dernier délais) pour ensuite avoir le temps de la faire et de se préparer à l'examen (deux ou trois semaines). Du coup, c'est vraiment trop juste pour changer de sujet surtout qu'on a presque finit de rédiger.

Sinon pour l’intérêt des calculateurs analogiques, j'ai lu un Science & Vie (No-1142) dans lequel ils expliquaient :

 Cliquez pour afficher

"Depuis 2005, il a été prouvé qu'un système analogique aurait une capacité de calcul comparable à son équivalent numérique (...) et le surpasserait même dans certains domaines. (Ce mode de calcul) est plus "naturel" et permet d'établir un lien entre les mathématiques et les phénomènes physique sous adjacents. Une aubaine à l'heure ou les scientifiques envisagent de transformer les molécules en unités de calcul" (lien avec l'électronique moléculaire si j'ai bien compris).

Ces phrases résument bien l'idée que l'on veut faire passer dans cette partie.

Aujourd'hui, on a faits quelques recherches les calculateurs analogique (analyseurs différenciels etc) et on ne trouve aucune info sur leurs principes de fonctionnement (pas en théorie mais en pratique) et encore moins des exemples, modèles ou protocoles de réalisation à-part celui permettant de modéliser l'attracteur de Lorenz (pas de grand intérêt). Auriez-vous une quelconque idée d'une manière de concrétiser ce projet ou de sources ou nous pourrions trouver des informations ?

Merci d'avance.

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Je me méfierais sérieusement de ce que les journalistes des revues du genre "Science et Bêtises", peuvent avoir compris de travers.

 Cliquez pour afficher

Par exemple il est bien connu qu'une trieuse de spaghettis analogique devient plus rapide qu'une trieuse numérique à partir d'un certain nombre (certainement très élevé) de spaghettis à trier.
Le processus de tri analogique consiste à prendre tous les spaghettis dans la main en appuyer une de leurs extrémités sur la table. On choisit l'extrémité qui dépasse le plus. Puis la suivante, et ainsi de suite. Le temps de tris est proportionnel à N (le nombre de spaghettis à trier).
Par contre, pour les algorithmes numériques de tri, on ne fait mieux (à l'époque ou j'ai lu cette comparaison) que des temps en N.ln(N). Donc, pour un N assez grand on trie plus vite les spaghettis à la main qu'à l'ordinateur.

Même "Pour la Science", qui est nettement plus sérieuse publie de temps en temps des sacrées conneries.

Je peux vous envoyer quelques pages d'une "bible" ancienne sur un exemple de calculateur analogique pour résoudre une équation différentielle.
Je ne peux pas les publier ici, car cela risque de violer les droits de l'éditeur. Envoyez-moi par message privé (MP) une adresse internet pour vous les poster. Cliquez sur mon pseudo, puis sur "envoyer un message".
Au revoir.