fil-educavox-color1

Mesures de concentration, suivi cinétique, suivi de croissance de micro-organismes… Toutes ces opérations peuvent être réalisées avec des spectrophotomètres, des appareils de laboratoire qui coûtent plusieurs milliers d’euros et dont la maintenance nécessite le recours à un prestataire.

Mais saviez-vous qu’il est possible d’équiper chaque paillasse avec des spectrophotomètres fabriqués en classe ?

Nous sommes trois étudiants bientôt diplômés de l’Ecole CentraleSupelec, passionnés par le prototypage rapide, le code et les sciences au carrefour de la physique et de la biologie.

Accompagnés par le Laboratoire de Génie des Procédés et Matériaux de Centrale, nous avons développé un mini spectro-colorimètre performant, abordable et très simple à utiliser et réparer.

Avec moins de dix composants et tous les plans accessibles en open-source, sa fabrication est accessible à des lycéens et sa maintenance très rapide.

Il est donc possible de l’utiliser en tant qu’appareil de mesure aussi bien que comme support d’un projet pédagogique incluant des notions de physique, chimie, prototypage rapide (CAO, impression 3D), électronique et programmation (Arduino).

Nous pouvons fournir l’appareil de mesure monté ou tous les composants en kit pour ceux qui souhaitent le monter en classe. Tous les plans sont accessibles sur le site onbios.fr en téléchargement libre. 

" Cet appareil est bien adapté à l'enseignement car il est très simple à utiliser, dix fois moins cher que les appareils du commerce et il peut être fabriqué par les élèves eux-mêmes. Cela permet de découvrir comment fonctionne la mesure d'absorbance tout en pratiquant le prototypage rapide, l'électronique et la programmation.
Deux collèges et quatre lycées l'utilisent déjà.

Nous avons choisi de mettre tous les plans en téléchargement libre sur notre site internet afin que la communauté puisse s'approprier et enrichir le projet. En parallèle nous pourrons également livrer les éléments nécessaires à la fabrication ou l'appareil monté."

Mesures

Les mesures sont accessibles à 450nm, 500nm, 550nm, 570nm, 600nm et 650nm.  Afin de tester la sensibilité de notre capteur nous l’avons comparé avec un spectrophotomètre du laboratoire, en effectuant plusieurs séries de mesures sur une même échelle de teinte.

Nous avons constaté une excellente corrélation entre les absorbances mesurées par le Mini Spectro et celles provenant de l’appareil du laboratoire.

Fabrication et maintenance

Nous n'avons conservé que les composants essentiels des appareils de laboratoire pour réaliser un spectrophotomètre miniature, robuste et très simple à utiliser et réparer.

La fabrication est accessible à des lycéens. Les conséquences éventuelles des défauts d’impression et la simplicité des composants utilisés sont compensés par la programmation de l’ensemble. La simplicité du boîtier est possible grace à des fonctions comme la détection automatique de cuve.

Eléments constitutifs

  • Capteur : matrice de six photo-diodes recouvertes de six filtres passe-bandes différents. 450nm, 500nm, 550nm, 570nm, 600nm, 650nm.
  • Source lumineuse : une LED blanche sélectionnée pour optimiser la linéarité de l’appareil.
  •  Micro-contrôleur : carte Arduino Nano.
  • Ecran LCD
  • Boîtier imprimé en 3D

En savoir plus

Site internet :  onbios.fr

Résultats_qualification.pdf

Arnaud Bauer, Isabelle Eisenmann et Silvestre Perret

 

Dernière modification le mercredi, 31 octobre 2018
An@é

L’association, fondée en 1996, à l’initiative de la création d’Educavox en 2010, en assure de manière bénévole la veille et la ligne éditoriale, publie articles et reportages, crée des événements, valorise les innovations, alimente des débats entre les différents acteurs de l’éducation sur l’évolution des pratiques éducatives, sociales et culturelles à l’ère du numérique.

Nous utilisons des cookies pour vous garantir la meilleure expérience sur notre site. Si vous continuez à utiliser ce dernier, nous considérerons que vous acceptez l'utilisation des cookies.