Projets scientifiques collectifs de la promotion X2024 : Découvrez les trois projets primés

Les porteurs de douze projets scientifiques collectifs, sélectionnés par les départements d'enseignement et de recherche parmi 113 groupes de la promotion X2024, les ont présentés à un jury composé de personnalités du monde académique, des entreprises et de la presse, lors de la finale qui s'est déroulée le 14 septembre. Trois projets ont été primés.

Tous les élèves polytechniciens de deuxième année participent à un PSC. Son objectif est de parvenir collectivement (par groupe de 4 ou 5) à identifier, poser et travailler à résoudre un problème d'envergure, ou à concevoir et réaliser un démonstrateur technologique innovant. Les élèves mettent en œuvre, de façon autonome et sur une longue durée, une méthode et une organisation appropriées dans une ou plusieurs disciplines scientifiques.

Le PSC implique des acteurs de l'ensemble de l'École (départements scientifiques, laboratoires, services techniques, DFHM, Direction de la Formation), ainsi que ses partenaires proches, notamment la Fondation de l'École polytechnique. Les sujets choisis par les élèves peuvent être en lien avec un laboratoire de l'École, un organisme de recherche tiers, une entreprise ou un acteur public.

Les PSC primés

Préparation à l'International Physicists' Tournament (IPT)

Ce projet réunissait Hadrien Frappier, Jade Godard, Matthieu Hazebrouck, Tristan Tirdea, Antoine Valentin et Joris Van der Lee, encadrés par Samy Ben Hamoudi du Laboratoire d’Hydrodynamique (Ladhyx*) et Nicolas Lemaire (X2021) du Laboratoire Louis Leprince-Ringuet ( LLR**) et Guilhem Gallot (département de physique, LOB***).

L'International Physicists' Tournament est une compétition dans laquelle des équipes d'étudiants s'affrontent sur des problèmes de physique ouverts, qu'elles ont préparés pendant plusieurs mois. Après avoir remporté le French Physicists' Tournament en février 2026 à Strasbourg, l'équipe a représenté la France à l'IPT, organisé en mai 2026 à Oklahoma City (États-Unis), qu’elle a remporté.

Pour s'y préparer, les élèves ont travaillé sur des sujets très variés : l'étude de vortex dans un film de savon 2D vibrant, l'apparition de bulles lors du vidage d'une bouteille d'eau, le comptage des étages d'un bâtiment par détection de muons, la conception d'un voltmètre donnant l'état de charge d'une batterie à partir de son coefficient de restitution et de son moment cinétique, ou encore la conception d'un canon à balles de ping-pong.

Étude d'une solution de stockage de sang pour les opérations militaires

Ce PSC a réuni Blandine Chevrot, Alexander Rouyer, Hélène Dupont et Joséphine Mitoumba, avec comme coordinateur Alexis Archambeau et comme tuteurs Jean-Baptiste Raymond et Thierry Gacoin.

En opération extérieure, le sang transfusable doit être conservé entre 2 et 6 °C, quelles que soient les conditions climatiques, qui peuvent varier de -10 °C à 50 °C. Le Service de Santé des Armées utilise pour cela la Golden Hour Box, un conteneur d'origine américaine qui coûte environ 4 000 euros. Le projet visait à en proposer une version plus maniable, moins onéreuse et au moins aussi performante.

Les élèves ont d'abord procédé à la rétro-ingénierie de la boîte existante. Par des analyses physico-chimiques (spectroscopie X, diffraction des rayons X, RMN), ils ont déterminé la composition de son matériau à changement de phase et de son isolant. Ils ont ensuite défini un cahier des charges (température de fusion comprise entre 2 et 6 °C, enthalpie de fusion élevée, faible toxicité, faible coût) et exploré plusieurs matériaux de substitution : solvants eutectiques profonds, mélanges de paraffines, puis hydrates de clathrate. Ils ont retenu un clathrate de tétrahydrofurane, gélifié à l'agar-agar pour limiter la convection. Ils ont conçu, avec leurs propres capteurs de température, un prototype cylindrique imprimé en 3D, dont le matériau est confiné dans des poches multicouches étanches. 

Compréhension basée sur l'IA de la mécanique de la cornée

Ce projet a réuni Léa Zhu, Nicolas Médard, Tom Zhang, Arthur Dugny et Mahamadou Sidibé, avec comme coordinateurs Laura Fioni et Clément Madru et comme tuteur Anatole Chessel.

Le kératocône est une maladie de la cornée dont les stades précoces sont difficiles à détecter par les méthodes conventionnelles. L'objectif du PSC était d'aider à son diagnostic précoce grâce à un modèle de prédiction entraîné sur des paramètres géométriques et biomécaniques.

Les élèves ont travaillé exclusivement à partir de séquences vidéo anonymisées de l'hôpital des Quinze-Vingts à Paris, montrant la réponse dynamique de la cornée à un jet d'air. Par modélisation numérique, ils en ont extrait des paramètres d'épaisseur, de courbure et de déformation, qui ont servi à entraîner des modèles de classification des patients. Les premiers résultats montrent qu'avec les bons paramètres, il est possible de discriminer les patients. Une approche non supervisée s'est révélée moins performante sur des données inconnues. À terme, l'intégration d'autres sources d'information, comme les aberrations optiques, pourrait donner des outils de dépistage plus fiables, en complément des approches cliniques actuelles.

Intitulé des autres projets en compétition

• Reflets – Optimisation de la couverture opérationnelle de la BSPP
• Étude et dimensionnement des interactions fluide-structure de la membrane Nemo
• ECG Image-Base Diagnosis
• Des équations de Yang-Mills aux invariants de Seiberg-Witten
• École polytechnique et reproduction sociale : une approche par le genre
• Ralentissement de la lumière dans une vapeur de rubidium****
• Bosonic quantum neural network
• Knowledge tracing assistant for learning programming
• Comment générer des anomalies de la théorie des jeux grâce au machine learning ?

*Ladhyx : Une unité mixte de recherche CNRS, École polytechnique - Institut Polytechnique de Paris 

**LLR : Une unité mixte de recherche CNRS, École polytechnique - Institut Polytechnique de Paris

*** LOB : laboratoire d'optique et biosciences - École polytechnique – CNRS – INSERM – IP Paris

**** Le groupe "Ralentissement de la lumière dans une vapeur de rubidium", a annulé sa participation au jury