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La classification périodique, une organisation minutieuse des atomes

La nouvelle édition des Trophées de Robotique est placée sous le thème de la chimie des atomes ! Tout comme Dmitri Mendeleïev il y a tout juste 150 ans, les équipes devront travailler leur classification périodique des éléments : classer et peser des atomes représentés par des palets de différents poids et couleurs, découvrir un nouvel élément chimique en envoyant un atome dans un accélérateur de particules, prédire des éléments inconnus (en l’occurrence, leur score), et réaliser une expérience de leur conception pour déplacer un électron et le fixer sur un atome d’oxygène.

Photographie d’un match lors de l’édition 2018 à la Cité de l’Espace. Crédit : Planète Sciences Occitanie.

Ce célèbre chimiste russe avait en effet réussi à trier les atomes connus selon leurs particularités électroniques, physiques et chimiques. Il avait remarqué que certains atomes se comportaient de manière similaire (masses, températures d’ébullition, ou tailles proches par exemple), ce qui lui a permis de les trier selon des « groupes » d’atomes de mêmes propriétés physico-chimiques.

Les atomes sont constitués d’un noyau autour duquel gravitent des électrons selon différents niveaux d’orbites plus ou moins éloignés du noyau central. C’est ce que l’on appelle les couches électroniques. En parallèle de son tri par groupes, Mendeleïev a également classé les atomes selon leurs couches électroniques : c’était la naissance des « périodes ».

Représentation d’un atome : un noyau central autour duquel gravitent des électrons sur différentes orbites. Pixabay.

Le chimiste avait donc réussi à mettre en évidence la périodicité des propriétés de certains atomes selon leurs caractéristiques électroniques. Afin de rendre ses travaux plus compréhensibles, il a créé la table de classification périodique des éléments. Les « groupes » y sont représentés par des colonnes, et les « périodes » constituent les lignes du tableau.

Cependant, à cette époque, certains atomes étaient encore inconnus. La classification selon les critères de Mendeleïev permettait de les symboliser par des cases vides dans le tableau : on ne pouvait pas remplir entièrement le tableau par manque de connaissance, mais on pouvait quand même prédire les propriétés physiques ou chimiques des atomes encore inconnus étant donné leur position dans la table.

Classification périodique des éléments telle que nous l’utilisons actuellement. Pixabay.

De nos jours, toutes les cases du tableau ont été remplies et on peut affirmer que les prédictions du chimiste étaient justes : les propriétés des nouveaux éléments découverts concordent avec grande précision avec les conjectures de Mendeleïev. Tous les atomes naturels ont donc été découverts et placés dans cette table, mais celle-ci n’arrête pas d’évoluer pour autant : les progrès de la physique permettent maintenant de synthétiser de nouveaux éléments qui ne pourraient pas se former tout seuls dans la nature, grâce notamment à des accélérateurs de particules.

Jusqu’où pourra aller la chimie moderne ? Les nouvelles créations, pour l’instant souvent instables, peuvent-elles remplacer des éléments de notre quotidien ? Les propriétés des nouveaux atomes pourront-elles répondre à nos besoins actuels ?

Joachim de l’équipe CH2O fabricant son propre robot au F@bRiquet, le fablab de Planète Sciences Occitanie. Il a conçu numériquement puis imprimé ou découpé au laser une partie de ses pièces afin de répondre aux différents critères. Planète Sciences Occitanie 2019.

Nous serons ravis de débattre avec vous au sujet de ces problématiques lors des Trophées de Robotique le samedi 23 mars à la Cité de l’Espace durant les animations ou pendant un match  !

Et sans trop vous spoiler, comme nous pouvons en effet l’observer sur la photographie de la table de jeu ci-dessous, une des épreuves consistera à classer les atomes : trois zones représenteront des cases du tableau périodique des éléments (bleue, rouge et verte) et les participants devront guider leur robot pour qu’ils récupèrent des atomes modélisés par des palets de différents poids et couleurs et les rangent dans la case correspondante.

Photographie de la table de jeu 2019. Planète Sciences Occitanie 2019.

Rendez-vous donc ce samedi pour assister aux confrontations !
Et pour patienter jusqu’à ce week-end, nous vous proposons de redécouvrir notre teaser 2019 qui revient sur l’édition 2018 : https://youtu.be/bbdxvvFPdrw

Pour parler de nous : #TR2019
Nous aimer, c’est nous aider :
@lefabriquet
@PlanetSciOccit

Les Trophées de Robotique, une rencontre entre les jeunes et les enjeux de la robotique

Depuis déjà quelques décennies, les robots exécutent des tâches complexes, remplacent nos anciens appareils mécaniques, certains sont même capables de mener une réflexion simple. Ils font partie intégrante de notre vie et nous aident bien au quotidien : robots dans la cuisine pour couper et mixer rapidement sans effort, aspirateur ou tondeuse autonome, ils nous simplifient déjà bien les tâches ménagères !
Mais savons-nous vraiment comment ils fonctionnent ? Comment les programmer pour qu’ils répondent à nos besoins ? Comment imaginer le futur avec les robots et les nouvelles technologies associées toujours plus performantes ?

Autant de questions qui pourront être abordées lors de la 26ème rencontre régionale des Trophées de Robotique, organisée par Planète Sciences Occitanie. Cet évènement sera ainsi l’occasion de vous initier, enfants ou adultes, aux thématiques liées à la robotique, à la programmation et à l’éthique, tout comme nous avions déjà pu le faire lors de l’exposition que nous avions co-organisé avec Science Animation et/au Quai des Savoirs : Humain Demain.

Cette année, les éléments du robot doivent accomplir des tâches spécifiques en lien avec les atomes comme ici avec Joachim de l’équipe CH2O qui prépare sa pince imprimée en 3D au F@bRiquet.

Et oui, ces trois sujets ne peuvent être traités séparément : le système physique qui agit, le programme numérique qui ordonne, et la dimension éthique pour choisir. Cette dernière notion souvent oubliée doit être placée au cœur des réflexions d’aujourd’hui. Actuellement, nous avons déjà les compétences techniques et technologiques nécessaires pour faire fonctionner des robots pour de nombreuses utilisations différentes. Avec le développement de l’intelligence artificielle, le robot va être amené à effectuer des choix en prenant en compte son environnement, ses capacités et ses objectifs (et pourquoi pas vos envies et désirs cachés?).

Les enjeux actuels consistent donc à trouver un code régissant les actions des robots dotés d’intelligence. L’écrivain de science-fiction Isaac Asimov avait déjà formulé dans son ouvrage Runaround en 1942 les Trois Lois de la Robotique auxquelles tout robot doit obéir :

« 1) Un robot ne peut porter atteinte à un être humain, ni, en restant passif, permettre qu’un être humain soit exposé au danger.
2) Un robot doit obéir aux ordres qui lui sont donnés par un être humain, sauf si de tels ordres entrent en conflit avec la première loi.
3) Un robot doit protéger son existence tant que cette protection n’entre pas en conflit avec la première ou la deuxième loi. »

Assemblage tout en entraide d’éléments électriques et électroniques pour la création d’un robot par l’équipe des Trophées de Robotique de la Maison des Sciences, le centre de loisirs de Planète Sciences Occitanie à Ramonville.

Une piste de réflexion serait donc de reprendre ces règles en les actualisant : ne devrait-on pas prendre en compte l’Humanité avant l’être humain ? Un robot est-il destiné à servir les êtres humains (serait-ce donc une nouvelle forme d’esclavage ?) ? Si l’humain est capable de créer de telles machines, jusqu’où peut-il aller pour arriver à ses fins (nanorobots dissimulés, transhumanisme, super intelligence…) ? Les robots militaires utilisés dans le cadre de la défense doivent-ils répondre à un autre code ? Si oui, comment le justifier et mettre en place cette différence ? Nous pourrions également nous demander si la peur de ce que nous ne connaissons pas encore ainsi que les histoires de science-fiction que nous avons entendues à propos des robots ne seraient pas à l’origine de certaines de ces craintes.

Il appartiendra sûrement à la nouvelle génération de répondre à ces questions, il est donc important d’initier les jeunes à toutes ces problématiques éthiques afin de construire un avenir responsable. C’est également un des rôles que s’est fixé Planète Sciences Occitanie : accompagner les jeunes dans cette réflexion, les inciter à se poser les bonnes questions et à y répondre tous ensemble tout en manipulant ces technologies afin de mieux appréhender les problématiques qui leur sont liées.

Néanmoins, chacun de nous doit se sentir impliqué dans ce processus de réflexion. Entre observations, manipulations et discussions, nous vous invitons à venir exprimer votre avis sur ces thèmes lors de cette rencontre le samedi 23 mars à la Cité de l’Espace.

Et pour patienter jusqu’à ce week-end, nous vous proposons de redécouvrir notre teaser 2019 qui revient sur l’édition 2018 : https://youtu.be/bbdxvvFPdrw

Pour parler de nous : #TR2019
Nous aimer, c’est nous aider :
@lefabriquet
@PlanetSciOccit

Appel à bénévoles !

Atom Factory

Cette année, la journée de rencontre des Trophées de Robotique aura lieu le Samedi 23 Mars à la Cité de l’Espace : plus d’une centaine de jeunes vont apprivoiser le tableau de classification de Mendeleïev, et les atomes en général, à l’aide de leurs robots !

Vous avez envie de donner un coup de main ? Alors rejoignez l’équipe d’organisation le temps d’une journée !

Les Trophées de Robotique ne pourraient exister sans le soutien de dizaines de bénévoles. Accueil, arbitrage, animation, logistique, accompagnement des participants… chacun s’implique à sa façon lors de nos concours de robotique ! Que vous ayez de l’expérience ou non, n’hésitez pas à participer. Les anciens forment les nouveaux afin qu’ils puissent rapidement être à l’aise.

Objectif principal : créer un événement pour les jeunes roboticiens dans une ambiance conviviale et festive. Si vous souhaitez prendre part à cette aventure humaine, n’attendez plus, nous avons besoin de vous !

Pour rejoindre notre équipe de bénévoles, c’est ici.

Pour plus d’informations sur les Trophées de Robotique : http://www.tropheesderobotique.fr/

Un grand merci et à très bientôt !