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Formation

Trois Projets Scientifiques Collectifs de l’X primés en finale

Trois équipes d’élèves de la promotion 2013 se sont distinguées lors de la finale des Projets Scientifiques Collectifs (PSC) qui avait lieu le 7 septembre dernier à Polytechnique. Ces projets ont été primés par un jury composé de personnalités du monde académique, de l’entreprise et de la presse.

Parmi 88 projets, neuf seulement ont été sélectionnés par les départements d’enseignement et de recherche de l’École polytechnique pour participer à la finale du 7 septembre 2015. Trois d’entre eux se sont vu attribuer un prix par un jury présidé par Jean Salençon, membre et ancien Président de l’Académie des Sciences. Effectué tout au long de la 2e année du cycle ingénieur polytechnicien, le Projet Scientifique Collectif (PSC) constitue pour les élèves une initiation au management de projet et au travail en équipe.

Les trois projets primés

Jouer au memory par la pensée
Créer un jeu qui se joue par la pensée à l’aide d’un ordinateur et d’un casque, et sans l’intermédiaire du corps pour diriger la machine, c’est l’idée du projet de six élèves de Polytechnique.


Il y a un an, le groupe d’étudiants a proposé une collaboration aux chercheurs du Centre de Recherche en Neurosciences de Lyon qui venaient de développer le jeu « Puissance 4 » à l’aide d’une interface cerveau-machine, un système de liaison directe entre un cerveau et un ordinateur.
Dans le cadre de leur PSC, les élèves ont appliqué ce principe au jeu « Memory » où le but est de découvrir des cartes identiques. Les étudiants ont utilisé un casque électroencéphalographique, doté de 16 électrodes et posé sur la tête du joueur, qui permet de suivre l’activité électrique à la surface du crâne. Un signal est alors récupéré : il correspond à une surprise visuelle du joueur provoquée par des flashs qui apparaissent sur les cartes du jeu projetées sur l’écran d’ordinateur. Après une phase de calibration entre le cerveau du joueur et la machine, et grâce à ces flashs, l’ordinateur est capable de retrouver la carte sur laquelle le joueur est concentré et peut ainsi retourner la carte en question. Pour ce jeu du Memory, les polytechniciens ont développé la partie informatique et graphique ainsi que la partie calcul et algorithmique du jeu. Les chercheurs, eux, se sont occupés du traitement du signal.
Après le projet : « Ces jeux par la pensée possèdent des visées thérapeutiques pour le traitement de l’hyperactivité des enfants par exemple, en raison du travail sur la concentration requis par l’exercice, ou encore pour les personnes paralysées souffrant du locked-in syndrome où seules les paupières et les yeux peuvent encore bouger », détaille Pierre Amelot, élève du PSC.
Le titre du projet : « Interface homme-machine – Memory cérébral ».
L’équipe : Pierre Amelot, Barbara Dembin, Bruna Halila Morrone, Simon Rozier, Felipe Vieira Frujeri, Dmitry Zhukov.

Une balance adaptée aux propulseurs pour mini-satellites
Les sept élèves de ce projet ont mis au point une balance permettant de caractériser un propulseur pour qu’il soit ensuite intégré sur des nano-satellites.

Les satellites classiques, une fois lancés dans l’espace, sont contrôlés grâce à des propulseurs servant à modifier leur orbite, leur orientation et à les désorbiter en fin de vie. Pour les mini-satellites en revanche, il n’existe pas encore de propulseurs adaptés à leur petite taille.
Résultat : les missions de ces nano-satellites, envoyés à la frontière de l’atmosphère, sont limitées à une zone relativement proche de la terre. Pour s’affranchir de ces restrictions, une équipe de chercheurs du Groupe d’Etude de la Matière Condensée (GEMaC) de Versailles a mis au point un micro-propulseur innovant adapté à ces petits satellites. Mais pour utiliser ce micro-propulseur, une mesure restait essentielle : celle de la poussée et c’est là qu’est intervenue l’équipe des sept élèves polytechniciens. Le groupe a travaillé pendant une année pour mettre au point une balance permettant de caractériser le propulseur pour qu’il soit ensuite intégré sur des nano-satellites. Pour cela, les élèves ont imaginé une balance répondant aux contraintes de la résistance au vide, aux écarts de température et capable de mesurer le poids d’un timbre avec une précision d’au moins 10%, le tout sans que l’objet ne soit perturbé par les vibrations extérieures. En s’inspirant de l’expérience du physicien Cavendish pour la mesure d’une très faible force, et après six mois de calculs, le groupe a atteint son objectif. Les nano-satellites, qui coûtent 1000 fois moins cher qu’un satellite classique, représentent le low-cost du spatial et ouvre ainsi de nombreuses possibilités pour le secteur.
Après le projet : « La balance servira aux mesures sur le propulseur au LESIA (Laboratoire d'Etudes Spatiales et d'Instrumentation en Astrophysique) de l'Observatoire de Paris à Meudon », explique Ludovic Gil, élève du PSC et membre de l’association polytechnicienne AstronautiX.
Le titre du projet : « Conception d’une balance de micro-poussée pour micro propulseur à effet Hall ».
L’équipe : Ludovic Gil, Paul Lascombes, Olivier Massicot, Lucas Mayrhofer, Binh Minh Pham, Simon Pirmet, Quy Tung Linh Vu.

Résoudre des problèmes de physique lors d’un tournoi international
Les six élèves de ce Projet Scientifique Collectif ont remporté en avril dernier la 3ème place de l’International Physicists’ Tournament, une compétition étudiante permettant aux participants de s’initier à un véritable travail de recherche.

Cette compétition de physique se distingue d’un concours classique où les participants doivent donner la « bonne réponse ». Ici, les étudiants réfléchissent à des problèmes « ouverts »,  c’est-à-dire des problèmes qui n’ont pas de solution exacte et pour lesquels plusieurs démarches de résolution sont possibles. Les participants endossent alternativement le rôle d’exposant, d’opposant ou d’arbitre. Les six élèves ont ainsi affronté les autres équipes lors de joutes verbales où ils devaient répondre à des problèmes expérimentaux et inspirés d'observations de la vie courante tels que : Pourquoi les rubans à cadeaux se recroquevillent-ils après avoir été marqués par une lame ? Pour préparer leurs réponses à ces problèmes, le groupe a bénéficié du soutien des chercheurs des laboratoires de l’École polytechnique. Les élèves ont reçu les conseils du souffleur de verre de l’École pour un problème portant sur le verre en fusion, et ils ont également pu emprunter une fraiseuse à l’atelier mécanique du Laboratoire d’Optique et Biosciences de l’X pour résoudre l’énigme des rubans à cadeaux.
Après le projet : « Nous allons coacher la future équipe de la promotion 2014 et nous souhaitons faire connaître le tournoi en France afin que de plus en plus d’équipes y participent », précise Denis Merigoux, élève du PSC.
Le titre du projet : « International Physicists’ tournament ».
L’équipe : Mohammed Benzaouia, Vincent Brunaud, Denis Merigoux, Thomas Miquel, Pierre Rousseau, Guy Francis Tuekam-Fotoo.

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