Le panneau solaire en origami

Panneau solaire en origami

Bonjour à toi et bienvenue sur ce blog !

Nous sommes trois étudiantes en 2e année en cycle préparatoire à Polytech Angers.

Pichon Eléonore
Thiriot Emie
Pottier Inès

Il y a quelques mois, nous avons commencé à travailler sur un projet et nous l’avons maintenant terminé !

Nous avions plusieurs choix de projet et nous avons choisi celui portant sur les panneaux solaires en origami. Ce projet nous a particulièrement inspiré par son côté énergie renouvelable et écologique des panneaux solaires mais aussi par l’originalité et l’esthétisme de l’origami.

Quelle est l’origine de ce projet ?

Notre projet est inspiré d’un prototype réalisé par la Nasa permettant d’envoyer facilement un engin de taille raisonnable dans l’espace qui par la suite va se déplier en un très grand panneau solaire.

En effet, la Nasa s’est inspirée de la méthode de l’origami. Celle-ci permet d’optimiser la taille du panneau solaire et ainsi diminuer les coûts de l’envoi dans l’espace.

Quel est le but ?

Notre objectif est donc de réaliser un panneau solaire pouvant se replier sur lui-même grâce à une méthode d’origami et pouvant se déplier complètement sur un support inclinable afin de capter un maximum l’énergie solaire. Pour ce faire,

plusieurs objectifs se sont succédés :

La réflexion. . .

Tout d’abord nous avons fait de nombreuses recherches afin de comprendre le projet réalisé par la Nasa et de trouver nos propres idées pour concevoir notre projet. 

  • le pliage en origami

Nous avons essayé de réaliser le pliage du prototype de la Nasa mais sans grand succès. Nous avons ensuite cherché et testé d’autres pliages jusqu’à en trouver un qui nous plaisait particulièrement : le pliage Herringbone.

Pliage Herringbone

Ce pliage était esthétique sans être trop complexe à réaliser. Plus tard dans la réflexion, nous avons compris que ce pliage ne permettrait pas la pose des panneaux solaires. C’est pourquoi nous avons choisi un pliage plus simple et plus connu : le pliage en éventail.

  • la forme du support

Nous voulions un support qui tienne debout, qui puisse se replier jusqu’à être pris en main et qui permette au panneau solaire de s’incliner.

Une fois nos objectifs établis, nous avons chacune pensé à un support différent. Nous les avons ensuite mis en commun pour les comparer et repérer les avantages et les inconvénients de chacun de nos supports. Par la suite nous en avons créé un ensemble en associant nos idées. 

  • mouvement du support et CAO

La forme du support a aussi été choisie en réfléchissant à la manière dont il pouvait se replier. Ainsi grâce à la CAO nous avons pu visualiser nos différentes idées et nous rendre compte que certaines ne fonctionnaient pas du tout. 

  • choix des matériaux

En ce qui concerne les matériaux nous avions des choix à faire.

Pour le support : 

Au début nous pensions utiliser l’imprimante 3D et donc le réaliser en plastique. Finalement la taille que nous avons choisie ne permettait pas de le réaliser de cette manière. Nous avons donc réfléchi à d’autres matériaux qui pouvaient correspondre à nos attentes, c’est-à-dire un matériau assez résistant pour que notre support soit solide mais pas trop lourd pour qu’il puisse être transportable lorsqu’il est plié. Nous avons finalement retenu le bois qui est plutôt solide, assez léger, écologique et esthétique. Afin d’assembler les différentes parties du support, nous avons choisi des vis et des écrous.

Pour le panneau solaire

Nous devions trouver un panneau solaire flexible afin de pouvoir le plier en origami. Après des recherches nous avons trouvé un film photovoltaïque. Cependant nos demandes auprès du fournisseur n’ont pas abouties et puis nous n’étions pas certaines que ce film pourrait complètement se plier. Nous avons donc décidé de représenter notre panneau solaire par un pliage en papier peint fixé sur le support avec de la colle des deux côtés.

Quelle idée avons-nous retenu ?

Finalement après toutes ces recherches et toutes ces réflexions, notre projet s’est un peu plus concrétisé.

Pour récapituler, nous avons un support en bois se repliant sous forme d’un “pont”

De chaque côté du support, il y a des rondins en bois autour desquels nous pouvons enrouler et fixer notre panneau solaire (représenté par notre papier peint) plié en éventail. 

Place à la réalisation !

Pour réaliser notre projet nous avons dû passer du temps à faire des calculs pour être sûr de notre dimensionnement.

Ensuite nous avons commandé nos matériaux.

Puis nous avons pris les mesures, coupé, poncé, percé, vissé et fixé nos différentes parties pour réaliser notre support.

Pour finir nous avons pris les mesures, découpé, plié et fixé le papier peint sur le support. 

Les problèmes rencontrés ; c’est bien beau mais tout n’a pas été si simple

Durant ce projet nous avons malgré tout rencontré certains problèmes. 

Le choix du pliage en origami : Le pliage Herringbone n’était pas possible à cause des panneaux solaires que nous devions poser dessus. 

Le film photovoltaïque était introuvable

La taille de notre assemblage ne permettait pas l’utilisation de l’imprimante 3D.

En recevant notre commande de matériaux nous nous sommes rendu compte que certains morceaux de bois étaient abîmés.

C’est déjà la fin… Voici un petit bilan de ce projet :

Nous sommes contentes d’avoir réalisé ce projet de fin d’année ensemble. En effet, cela nous a appris à travailler en équipe, à favoriser notre autonomie et à bien s’organiser ensemble, en se répartissant les tâches. De plus, nous avons trouvé cela intéressant de s’occuper d’un projet dans son intégralité, de commencer par la recherche en passant par la conception et jusqu’à la réalisation. Cependant nous aurions aimé que la réalisation finale corresponde davantage à l’idée que l’on avait de base  d’un panneau solaire transportable et que celui-ci fonctionne réellement. Malgré tout, ce projet était une belle expérience !

Alors, en espérant que ces explications t’aient plu, merci d’avoir pris le temps de lire cette page de blog !

Nous remercions particulièrement Adel Haddad pour nous avoir accompagnées tout au long de ce projet.

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Muscle artificiel via origami

Lien

    Bonjour à tous !

Nous sommes trois étudiants de Peip2, dans le cadre de nos études nous avons choisi de travailler sur les muscles via la technique de l’origami dans le but de trouver de nouvelles formes de liaisons mécaniques. Durant ce projet, nous avons été accompagné par M. Verron.

Les muscles artificiels via origami sont des objets techniques imaginés par un travail collaboratif entre l’université d’Harvard et du MIT. Créés dans l’objectif de trouver une alternative aux moteurs électriques couramment utilisés, ces muscles pourraient être une solution en terme de rendement et de masse de système.

La première étape de ce projet était de s’approprier les travaux déjà entamés du MIT afin de comprendre les principes de base de la mécanique des fluides et de la mécanique du solide. Le but étant de s’approprier les mouvements créés par les différentes formes origamiques.

Pendant ce projet, nous avons décidé de travailler sur plusieurs formes d’origami afin de créer différents mouvements pour nos prototypes. En expérimentant tout d’abord avec des matériaux de récupération, nous nous sommes ensuite aidé du logiciel solidworks pour la modélisation des embouts et des structures internes au muscle.

Embout Grappin triangle et trapèze pour la structure.

Embout Grappin triangle et trapèze pour la structure.

Les prototypes que nous avons expérimentés sont construits de la manière suivante :

Conclusion :
Nous avons été très satisfait de ce projet tout au long de son déroulement. Il a représenté pour nous un défi technique intéressant car nous voulions créer des muscles intéressants technologiquement mais aussi visuellement. Le coté démonstratif était important car nous pensons qu’il serait intéressant de présenter de tels objets lors des portes ouvertes de l’école pour représenter l’option QIF.

Goodies Polytech Angers

La plus belle photo du monde

Nous avons été 3 à travailler sur ce projet : Manal EL AZHAR, Guillaume ROUZES & Aristide HUET.
Notre projet était de concevoir 2 goodies Polytech par personne. Il était très intéressant car cette année l’école est passée de ISTIA à Polytech Angers. Nous avons été accompagnés par deux professeurs : Mme. Cécile GREMY-GROS et M. Pascal CRUBLEAU. Avant de débuter nos conceptions, nous avons effectuer un benchmark ainsi que la formalisation de l’identité de l’école.

Le Benchmark

Les benchmarks sont souvent utilisés pour faire une étude comparative sur le marché. En l’occurrence, nous avions fait un benchmark pour comparer les différents goodies déjà existants dans les autres écoles Polytech par exemple ou même sur un autre continent, comme par exemple avec Harvard aux Etats-Unis.

Nous avions regroupés nos découvertes ainsi que nos idées dans le format d’une mind map (cf. fig. 1).
mind map

figure 1 : Mind map des goodies existants dans le monde

Grâce à nos recherches, nous avions pu conclure que les goodies d’une manière générale étaient très bénéfique pour une entreprise/école pour en diffuser l’image.

L’identité de l’école

Pour formaliser l’identité de l’école, nous avions décidés de réaliser un sondage sur l’outil Google Forms pour permettre aux étudiants et aux membres du personnel de nous donner leur avis sur l’identité et sur les goodies en général. A ce sondage nous avons eu 214 réponses, d’étudiants et du personnels. A partir de ces résultats, nous en avons conclut que Polytech Angers est une école dynamique avec beaucoup d’événements organisés tout au long de l’année. C’est aussi une école à échelle humaine avec un nombre modéré d’étudiants, ce qui permet une certaine proximité avec les professeurs. C’est également une école internationale comme nous le montre l’instauration de la semaine internationale avec des intervenants venant de différents pays européens, Lituanie, Portugal, Irlande, Allemagne…

Sur le sondage, nous avions proposer une liste de 16 goodies que nous trouvions intéressant à concevoir et prototyper, les étudiants et le membre du personnel avaient la possibilité de choisir 6 goodies parmi les 16. Nous avions donc une idée des goodies que les gens préfères, avec en tête le T-shirt, la gourde et le port-clés. (cf. fig. 2)
sondage

figure 2 : Diagramme bâton des goodies les plus demandés

Suite à ce sondage, nous avions tous les trois choisi 2 goodies chacun dans la liste :

  • Manal : La gourde & le tote bag
  • Guillaume : Le T-Shirt & le mug
  • Aristide : La bague d’obtention de diplôme & le porte-clés décapsuleur

Présentation des goodies sélectionnés

  • Guillaume
  • Pour le mug, je voulais un objet à l’image de l’école et de la ville d’Angers. Pour représenter l’école le logo suffit. Pour représenter la ville, la skyline d’Angers fait tout le tour du mug, avec des monuments importants de la ville, le théâtre, la cathédrale par exemple. La couleur bleu marine du mug rappel le réseau Polytech avec ses 13 000 étudiants.

    figure 3 : Aperçu du mug Polytech

    Concernant le T-shirt. De part notre Benchmark nous avons remarqué que différentes Universités américaines utilisées le modèle du T-shirt baseball. J’ai donc décidé d’en prendre inspiration. En utilisant une fois de plus couleur bleu marine représentant le réseau Polytech et qui se marie bien avec le logo de l’école. Pour le prototype du T-shirt j’ai acheté sur internet le modèle puis j’ai fait floquer le T-shirt dans une boutique Angevine. Le résultat est à la hauteur des espérances et de bonne qualité.

    photo de t-shirt trop cool

    figure 4 : Aperçu du T-shirt Polytech

  • Aristide
  • J’ai choisi la bague d’obtention de diplôme et le porte-clés décapsuleur car je les trouvais très intéressant au niveau de la conception ainsi que pour l’aspect créatif.

    La bague d’obtention de diplôme est un bijou communément distribué au Etats-Unis lors de l’obtention de diplôme des étudiants. C’est une bonne manière de se remémorer les études et en garder un bon souvenir. On peut également s’en servir pour savoir ou est-ce que un ancien étudiant a étudié.
    Pour la modéliser, j’ai utilisé un logiciel qui se nomme Solidwork’s. C’est un logiciel souvent utilisé dans le milieu industriel pour concevoir des pièces avec des dimensions exacts et ensuite les usiner.
    J’ai voulu garder un aspect simple pour que la bague puisse être porter plus facilement avec d’autres bijoux. Sur le bague se trouve le sigle ‘P’ de Polytech, à gauche du sigle se trouve l’année de l’obtention du diplôme et à droite se trouve la ville de l’obtention du diplôme. Etant donné que Polytech est un réseau, cela est intéressant d’indiquer la ville pour que les ingénieurs se reconnaissent lors de divers événements liés aux anciens étudiants.

    bague

    figure 5 : Aperçu de la bague sur le logiciel Solidwork’s

    Pour le porte-clés décapsuleur, j’ai décidé d’accentuer plus la conception sur l’aspect créatif en transformant le logo Polytech en décapsuleur. Je voulais créer un goodies esthétique tout en étant simple. Pour la modélisation, j’ai également utilisé le logiciel Solidwork’s.
    J’ai pris l’initiative de changer les dimensions pour l’adapter à un décapsuleur. En effet, j’ai rogné sur la partie circulaire du ‘P’ pour pouvoir ouvrir une bouteille et j’ai allongé la barre du ‘P’ pour avoir une meilleure prise en main.
    Grâce à son design original et hors du commun, ce porte-clés décapsuleur peut être utilisé durant un afterwork par exemple et commencer une conversation à propos de l’école.

    IMG_8046

    figure 6 : Photographie du décapsuleur en aluminium

    J’ai fait usiner le décapsuleur par un particulier. Le résultat final est correct et en aluminium, ce qui le rend léger et solide en même temps.

  • Manal
  • Parmi l’ensemble des goodies proposés, j’ai choisi le sac en tissu et la gourde, car ce sont deux objets que j’utilise dans la vie courante. Ils permettront aussi d’aider les étudiants et le personnel à réduire les déchets qu’ils produisent. (ex :bouteilles en plastiques, sac en plastiques)

    Concernant le tote bag, j’ai créé un sac en tissu rectangulaire bleu marine avec de larges anses sur lesquels est inscrit le nom de l’école. J’ai aussi ajouté un grand logo Polytech sur le devant du sac afin de mieux diffuser l’image de l’école sur le campus ou dans la ville par exemple. Pour ce qui est de la couleur, j’ai choisi le bleu marine qui est une des deux couleurs représentatives de Polytech qui compte plus de 15 000 étudiants en France à ce jour. Elle permettra ainsi au sac de sortir du lot, car la majorité des sacs en tissus sont de couleur beige/écru.

    Tote Bag

    figure 7 : Aperçu du Tote Bag

    Pour ce qui est de la gourde, je me suis inspirée de ma bouteille d’eau, en effet, j’ai repris l’idée de la boucle sur le bouchon afin d’y intégrer le logo du réseau. J’ai aussi pris inspiration dans les bouteilles isotherme Swell au niveau de la forme et du matériau utilisée pour les bouteilles (acier). Dans mon cas, j’ai privilégié l’aluminium, car plus léger et moins chère.

    Gourde

    figure 8 : Conception de la gourde

    J’ai ensuite dessiné ne première esquisse de la bouteille, puis je l’ai conçu sur Solidworks. Voici le résultat final sur Solidworks (cf figure ci-dessous) , comme vous pouvez le constater, le nom Polytech Angers est inscrit sur la bouteille et sur le bouchon. J’ai également modifié la position initiale de la poignée, car la première ne correspondait pas avec le haut de la bouteille. Pour le prototype, j’ai choisi de seulement réaliser le bouchon car c’est l’élément principal du goodies et que c’est elle qui diffuse le plus l’image de l’école. J’ai donc décidé d’imprimer le bouchon en 3D malheureusement j’ai rencontré quelques difficultés lors de l’impression mais le résultat final est satisfaisant.

    Bouchon hyper méga beau

    figure 9 : Prototype du bouchon Polytech Angers

    Conclusion

    Ce projet fut très intéressant pour nous trois. L’idée de concevoir un goodies pour diffuser l’image de l’école nous a directement charmée. Nous avons aimer le côté créatif que le projet nous a imposé et le fait de trouver des designs innovants était un réel défi. Les 3 goodies que nous avons prototyper sont de bonnes qualités mais par manque de temps et de budget, nous n’avons pu exploiter le maximum de nos goodies.