UCLouvain : Oui, une tapette à souris peut servir de moteur
Les étudiants de première année en ingénierie civile de l’UCLouvain ont pour défi de construire un véhicule roulant avec 5 joules d’énergie mécanique.
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Publié le 07-12-2022 à 16h06 - Mis à jour le 08-12-2022 à 09h59
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Concevoir, construire et tester un véhicule roulant le plus loin et le plus droit possible avec 5 joules d’énergie mécanique : tel est le défi lancé cette année aux étudiants de première année en ingénierie civile de l’École polytechnique de Louvain (UCLouvain).
Ce mercredi matin, un dernier atelier de conception et de réglages se tenait dans le hall Sainte-Barbe, à Louvain-la-Neuve, avant le concours qui aura lieu vendredi après-midi, dès 15 h 15, dans ce même hall.
"Avec ce projet qui se tient durant tout le premier quadrimestre, ils fusionnent ce qu’ils voient en cours de physique, d’informatique, etc. pour le mettre en pratique, résume Iris Cambier, étudiante en dernière année en génie civil et tutrice accompagnant les étudiants dans ce projet. Cela leur apprend aussi à travailler de manière presque 100% autonome et en groupe. En tant qu’ingénieur civil, le travail de groupe est quasiment une obligation."
Et Basile Bayen, autre étudiant-tuteur, d’ajouter en souriant : "Il est loin le temps où l’ingénieur travaillait seul derrière son écran."
Pour faire avancer leur véhicule, certains ont choisi d’utiliser une rampe de lancement. Toute l’énergie est dès lors donnée dès le départ à l’engin. "Mais avec ce système, il y a beaucoup de perte d’énergie due aux frottements", indique l’étudiant.
Parmi les groupes, un a mis en place un système pour que le véhicule emmagasine de l’énergie pendant la descente de la rampe pour la redistribuer ensuite. Problème à résoudre d’ici vendredi : l’engin est trop lent.
D’autres ont recours à des élastiques, des poids et même une tapette à souris ! Dans ces deux derniers cas, l’énergie est distribuée petit à petit au véhicule. "Ils ont en quelque sorte embarqué dans leur véhicule un système de production d’énergie", glisse Basile Bayen qui précise que les étudiants doivent aussi réaliser une simulation informatique à partir des équations vues dans leurs cours, de quoi ensuite comparer les résultats de la simulation avec ceux obtenus dans la réalité.
"Ils doivent être ingénieux dans la conception de leur véhicule. S’ils construisent un système léger, il risque de flotter. Ils doivent trouver un bon compromis, poser des hypothèses, les vérifier", soutient Iris Cambier.
Parmi les problèmes à affronter : les briques rouges constituant le sol du hall. Il faut donc rendre le véhicule stable pour qu’il tremble peu et donc perde le moins d’énergie possible.
Si possible avec des matériaux recyclés et réutilisables

Si la question de l’efficacité énergétique est au cœur du projet, une réflexion est aussi menée sur l’utilisation des ressources. C’est la première fois que la question du développement durable était aussi centrale dans le projet des étudiants de première année.
Ceux-ci étaient donc invités à réutiliser des matériaux qu’ils avaient chez eux. Des CD ou un ancien disque vinyle ont, par exemple, été transformés en roues. On a aussi vu un plumier sur roues avancer...
"Dans la conception, on leur a demandé de faire attention à la recyclabilité de leurs matériaux, souligne Sandra Soares Frazao, une des professeures encadrant le cours. S’ils les collent, on ne saura pas les démonter pour les réutiliser. On voulait qu’ils réfléchissent à cette question pour que leur prototype ne finisse pas simplement à la poubelle une fois le concours terminé."
Ce concours aura lieu vendredi. Cinquante équipes y prendront part. Chacune aura deux essais. Ensuite, les 16 meilleures s’affronteront lors d’une "mini-coupe du monde". Celui qui ira le plus loin et le plus droit gagnera.
Un prix de l’innovation sera aussi remis pour valoriser la réflexion des étudiants ayant recherché des solutions ingénieuses.
5 joules ?
Mais comment savoir si la règle des 5 joules sera respectée ? "Il y aura des vérificateurs pour repérer les véhicules suspects, précise Iris Cambier. Chaque groupe doit aussi remettre un protocole expliquant comment leur système fonctionne et ne dépasse pas les 5 joules. Et on veillera à ce que leur protocole soit bien appliqué."
"Et puis, ils se dénonceront entre eux, car c’est un concours après tout", glisse Basile Bayen.
Mais au fait, 5 joules, ça représente quoi ? "Cela représente l’énergie produite par une masse d’un kilo tombant de 50 cm, répond la professeure. Ce n’est pas grand-chose." À titre de comparaison, la batterie d’une voiture électrique d’une célèbre marque française fait 52 kilowatts/heure, soit 187 200 000 joules.