Les matériaux

Les matériaux

Les objets techniques sont fabriqués grâce à des matériaux. Ces matériaux sont d’origines naturelle ou artificielle, et peuvent être regroupés en trois grandes familles : les métaux, les matériaux minéraux et les matériaux organiques.

Les 3 familles

Les métaux sont des matériaux qui ont la particularité de conduire l’électricité. De manière générale, les métaux sont lourds et résistants. Il est possible de mélanger deux métaux, on obtient alors un alliage métallique. Voici quelques métaux courants : acier, fer, cuivre, aluminium, bronze, fonte.

Les matériaux minéraux sont issus des roches. Ils ont des caractéristiques très variées, certains sont très résistants, d’autres plus fragiles. Voici quelques matériaux minéraux courants : pierre, plâtre, verre, porcelaine, béton, sable.

Les matériaux organiques sont des matériaux d’origines animale ou végétale. La plupart des matériaux organiques sont des isolants électriques, sont assez légers et sont faiblement à moyennement solides. Les plastiques sont une sous-famille des matériaux organiques.

Voici quelques matériaux organiques courants : plastique, bois, coton, cuir, papier.

Usages des métaux

Lorsqu’on les chauffe, les métaux deviennent malléables : cela signifie qu’ils peuvent facilement être déformés pour créer des pièces de n’importe quelle forme.

Grâce à leur malléabilité et à leur haute résistance, les métaux peuvent être utilisés pour créer des pièces mécaniques solides, ou des éléments de construction pour construire des bâtiments. On utilisera notamment les aciers dans ces domaines, pour les pièces qui doivent être très solides, et l’aluminium pour celles qui doivent être plus légères. On notera que l’acier est ce qu’on appelle un alliage, c’est-à-dire un mélange de plusieurs matériaux, composé majoritairement de métaux.

La haute résistance des métaux en fait aussi des matériaux intéressants pour la construction des bâtiments.

Comme les métaux sont des conducteurs électriques, on les retrouve aussi beaucoup dans le domaine de l’énergie, pour transporter l’électricité. Ils servent aussi dans le domaine de l’informatique et l’électronique, pour, par exemple, faire circuler l’électricité entre les composants d’un ordinateur ou d’un smartphone. Le meilleur conducteur électrique est le cuivre.

Usage des matériaux minéraux

Certains matériaux minéraux sont beaucoup utilisés dans la construction : c’est le cas de la pierre ou du béton pour les murs, du verre pour les fenêtres et des ardoises ou de l’argile pour fabriquer des tuiles par exemple.

On se sert aussi des matériaux minéraux pour fabriquer des objets du quotidien, comme des verres, des bocaux, des assiettes, etc.

Usage des matériaux organiques

Les matériaux organiques se retrouvent dans beaucoup d'objets du quotidien, comme les vêtements, les feuilles en papier, les sacs/caisses en carton/plastique, etc.

Le bois est aussi beaucoup utilisé pour fabriquer des meubles, dans la construction, car il est très résistant, tout en étant plus léger que les métaux. Il sert aussi pour le chauffage.

On se sert beaucoup des plastiques. Les plastiques sont légers et peu chers. De plus, certains plastiques sont très malléables dès qu’on les chauffe : les thermoplastiques. Cependant, les plastiques ne sont pas très résistants, ils ne serviront donc pas pour fabriquer des pièces ou des objets qui ont besoin d’une bonne solidité. Enfin, les plastiques sont utilisés comme isolant électrique.

Recyclage et valorisation

Quand un objet atteint sa fin de vie, il peut être recyclé. Le recyclage consiste à récupérer ses matériaux pour fabriquer de nouveaux objets du même type : par exemple, on peut recycler une bouteille en plastique pour en fabriquer une nouvelle.

Si des matériaux ne sont pas recyclables, ils peuvent néanmoins être valorisés. Il existe deux grands types de valorisation : 

 - la valorisation matière, qui consiste en la transformation des restes du matériau, en un autre matériau utilisable. Par exemple, on peut transformer du bois en particule de cellulose pour fabriquer du papier ;

 - la valorisation énergétique, qui consiste en la production d’énergie en se servant des restes du matériau. Par exemple, on fait brûler du bois pour produire de la chaleur.

Dans tous les cas, le tri sélectif est très important : pour améliorer le recyclage et la valorisation, il est crucial que les matériaux soient bien triés.

Recyclage des métaux

Les métaux se recyclent très bien. Après avoir été triés et calibrés (différenciation de la taille et de la forme), ils sont chauffés à haute température (1 600° C !) pour être fondus. Une fois mou, il est possible de créer de nouveaux objets avec.

Recyclage des matériaux minéraux

Le verre est 100% recyclable. Après avoir écarté le papier, les bouchons en acier ou en plastique, et les autres intrus, il est chauffé dans des fourneaux à haute température et il est refondu dans un moule pour obtenir une nouvelle bouteille, un nouveau bocal en verre.

La plupart des autres minéraux peuvent être valorisés, en étant transformés en gravier ou en sable. Certains peuvent être recyclés, comme le béton ou le plâtre.

Recyclage des matériaux organiques

S'il est propre, le papier/carton se recycle assez bien, afin de fabriquer du nouveau papier/carton. Sinon, il peut être valorisé en le brûlant pour créer de l’énergie.

Le bois peut être valorisé pour faire du papier ou pour faire des planches et panneaux composés de petits morceaux de bois collés les uns aux autres. Il peut aussi être valorisé pour servir de bois de chauffage.

Pour les plastiques, les objets fabriqués en thermoplastique peuvent être recyclés de manière à fabriquer de nouveaux objets. En revanche, les autres types de plastiques ne se recyclent pas.