Des films biodégradables, des microplastiques et des processus de rouille
La 57e édition du concours régional « Jugend forscht » de la région Centre de la Hesse s’est déroulée les vendredi 25 et samedi 26 février 2022. Comme l’année dernière, ce concours, qui n’a malheureusement pu se dérouler qu’en ligne, a été organisé conjointement par l’Université technique de Hesse centrale (THM) et l’Université Justus Liebig de Giessen. Sous la devise « Génial par hasard ? », 34 projets au total ont été présentés, dont deux projets en provenance de Singapour et un projet de Buenos Aires.
Cette année, le lycée Steinmühle s’est lancé dans trois projets dans le cadre du concours « Les élèves expérimentent », et ce dans les domaines de la chimie, de la physique et de la biologie. Avec les 1re, 2e et 3e places ainsi qu’un prix spécial récompensant les promoteurs de talents engagés, le lycée Steinmühle est sorti vainqueur de ce concours. Tous les prix sont accompagnés de diplômes et de récompenses financières.
Même la rouille dégage de la chaleur !
Noah Wieder (classe de 4e) et Toshiro Beato del Rosal (classe de 5e) se sont demandé à quelle vitesse se produisait réellement la rouille après avoir remarqué, près du hangar à bateaux, deux caddies rouillés qui avaient été « repêchés » dans la Lahn. La corrosion libérant de faibles quantités de chaleur, ils ont mis au point, sous la supervision du Dr Jutta Töhl-Borsdorf, des expériences à l’échelle réduite et mesuré les variations de température en fonction du temps dans différentes conditions. Ils ont pu constater que le processus s’accélère lorsque la teneur en sel est élevée et que le pH est faible. Les variations de température étant globalement très faibles, ces mesures n’ont pas été faciles à réaliser sur le plan expérimental.
Le jury a salué l’idée ambitieuse du projet et le niveau d’expertise très avancé, ainsi que l’excellente présentation, et a récompensé ces efforts en leur attribuant la 3e place dans la catégorie Chimie.
Quel est l’effet des microplastiques sur la croissance des plantes ?
Lina Wicherek et Sabine Auer, toutes deux élèves de 7e, se sont penchées sur la problématique des microplastiques dans le sol. Dans leurs recherches, qui se sont concentrées sur un type spécifique de microplastique (PA), elles ont pu démontrer que, selon la quantité de microplastique introduite, le PA influence négativement la germination du cresson, voire l’empêche complètement. Elles ont par ailleurs démontré que l’intensité de cette inhibition dépendait du substrat. Elles ont réussi à définir la quantité maximale de PA tolérée pour les substrats « sable » et « pâte à papier ».
Le jury a apprécié ce sujet d’une grande actualité, assorti d’une problématique précise, ainsi que la mise en œuvre expérimentale reproductible. Ce travail a été récompensé par la 2e place dans la discipline de la biologie. Le projet a été encadré conjointement par Antje Seel et le Dr Jutta Töhl-Borsdorf.
Films biodégradables vs films plastiques – Fabrication et mesure des propriétés physiques
Leonard Berger et Quentin Herwig ont quant à eux fait l’objet d’un éloge plus long. Sous la direction du Dr Jutta Töhl-Borsdorf, ils ont fabriqué des films biodégradables à partir de divers agents épaississants destinés à l’alimentation et ont mis au point un dispositif de mesure physique afin d’en tester l’aptitude à l’usage quotidien. Les films doivent être aussi résistants à la déchirure, transparents et étanches que possible.
Ils ont procédé à la mesure des forces de rupture à l’aide de capteurs numériques, à la mesure de la transparence à l’aide d’un smartphone et à la mesure de la perméabilité à la vapeur d’eau à l’aide d’une balance d’analyse.
Leurs méthodes de mesure fonctionnent désormais toutes très bien et, lors de la fabrication des films, ils ont également découvert certains films présentant des propriétés prometteuses (par exemple à base d’amidon de tapioca, d’amidon de racine de maranta ou de konjac). Afin de trouver un film polyvalent qui soit performant dans tous les domaines, des recherches supplémentaires sont encore nécessaires.
Les membres du jury ont été non seulement très impressionnés par la présentation, mais aussi par la « maîtrise approfondie du sujet ». Ils ont également salué la description détaillée et claire des expériences, une discussion très bien argumentée ainsi que les idées visant à faire évoluer le projet. De plus, ils ont recommandé aux élèves de présenter leurs tests également au concours « Jugend testet » (Stiftung Warentest).
Mais ils se rendront d’abord au concours régional à Kassel, car ils ont remporté la 1re place dans la catégorie Physique et se sont ainsi qualifiés pour ce concours prévu en présentiel. En raison de la pandémie, l’événement devra toutefois se dérouler sans la présence des parents et à huis clos. Les accompagnateurs et accompagnatrices pourront tout de même faire le déplacement, et les échanges avec les autres jeunes chercheurs, qui avaient fait défaut ces deux dernières années, pourront sans doute avoir lieu.
Leonard participe désormais au concours « Jugend Forscht » depuis la 5e classe, soit pour la quatrième année consécutive, et a toujours atteint le concours régional avec son groupe respectif. Une belle performance !
Le talent et la passion entre de bonnes mains
L’année dernière, les élèves Joshua Wieder, Morten Köhler et Benjamin Schul se sont également qualifiés pour le concours régional. Cette année, le groupe a décidé de faire une pause, car ses membres n’étaient pas très séduits par la version en ligne du concours.
Ils ne sont toutefois pas restés inactifs et ont étudié l’efficacité de différents nettoyants oxydants pour éliminer diverses taches. Ce travail a été soumis dans le cadre du concours « Jugend testet », qui est toujours en cours.
Enfin, le prix spécial récompensant les promoteurs engagés de la promotion des talents, offert par la Fondation Heinz et Gisela Friedrichs, a été décerné à Mme Jutta Töhl-Borsdorf. Elle a une nouvelle fois joué le rôle de tutrice et de coordinatrice pour la participation au concours « Jugend forscht ».
Le Steinmühle est fier de tous les lauréats et lauréates !
