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Dans cette partie, nous allons vous présenter diverses applications de la technique (électronique, mécanique, robotique, etc) dans divers domaines de la vie quotidienne tels que la médecine, l’agriculture, l’élevage, etc.

Médecine technique

La médecine technique est la branche de la médecine qui traite et s’occupe des appareils médicaux et des dispositifs médicaux à l’hôpital. Les tâches d’un ingénieur dans ce domaine consistent notamment à donner des conseils sur l’acquisition,la gestion de dispositifs médicaux, à superviser les techniciens médicaux afin de s’assurer que leurs activités ainsi que les appareils sont conformes aux exigences réglementaires de santé et en matière de sécurité et de fonction .
En outre, les ingénieurs agissent en tant que consultants pour toutes les questions liées à l’utilisation des dispositifs médicaux.
Les ingénieurs dans ce domaine travaillent en étroite collaboration avec les informaticiens hospitaliers et les physiciens médicaux.

Un service médical type s’occupe de la réparation et de la maintenance préventive de tous les dispositifs médicaux, à l’exception des dispositifs encore sous garantie ou en maintenance. Tous les appareils nouvellement acquis sont d’abord testés pour leur conformité aux réglementations de sécurité avant leur utilisation. on peut citer entre autre contrôle du courant de fuite, contrôle des séquences de mouvements sans collision ou des risques d’écrasement, fonction des boutons d’arrêt d’urgence et, si nécessaire, mesure de la qualité de rayonnement ou de l’image. La plupart des périphériques testent tous les paramètres d’une fonction. Néanmoins, il est assuré que le test est effectué correctement et consciencieusement.

Il existe plusieurs dispositifs médicaux permettant la stérilisation avant utilisation. Mais ceci est un problème particulier car la plupart des procédés de stérilisation peuvent endommager les matériaux et les équipements.

En matière de sécurité, la plupart des dispositifs médicaux sont intrinsèquement sûrs ou dotés de dispositifs et de systèmes capables de détecter une défaillance ou certains produits capables de placer l’appareil dans un état inutilisable. Une exigence typique est la sécurité de premier défaut. Cela signifie aucune erreur peut empêcher l’utilisation de l’appareil peut être dangereux pendant sa durée de vie.

Les différents domaines qui entrent dans la médecine technique sont entre autres :

  1. La physique médicale qui est dans le domaine de la protection contre les radiations, dosimétrie, l’irradiation, la modélisation et simulation.
  2. L’informatique médicale. On citera entre autre les méthodes statistiques, le biosignal, les systèmes de communication et d’information, le traitement d’images numériques et l’infographie.
  3. Le génie biomédical. Cette branche compte les techniques d’imagerie, rayons X, analyse tomographie, analyse moderne par résonance magnétique, ou sonographie, les stimulateurs cardiaque, la chirurgie mini-invasive très recommandée selon le cas de maladie, la médecine assistée par les robots, la recherche par laser, l’électro-médecine, la surveillance par vidéo et les réhabilitations.
  4. On ne finira pas sans citer l’économie de la santé et l’éthique dans la médecine.

Nous vous présentons ici bas quelques appareils électroniques utilisés dans le cadre de la médecine technique :

Agriculture technique

La numérisation change notre façon de travailler, de communiquer et de consommer, bref, toute notre vie. Cela ne s’arrête pas à notre agriculture. au contraire, elle aide à conserver nos ressources naturelles et utiliser efficacement les produits phytopharmaceutiques et les engrais; protégeant ainsi notre environnement.

La technologie numérique facilite déjà le travail dans les exploitations agricoles. L’utilisation des applications météo et d’autres systèmes de gestion de données aident à optimiser les pratiques de récolte pour une fertilisation de base et en azote qui permet un meilleur approvisionnement des plantes.

Et l’utilisation des robots dans la fourniture des aliments aux animaux, des appareils de mesure pour les ingrédients du lait ou des systèmes de contrôle du climat contribuent de manière significative au bien-être des animaux.

La numérisation offre d’énormes possibilités pour l’agriculture tout en posant de grands défis à cause du manque des machines de haute technologie pour une production élevée et les processus peu automatisés qui continuent de créer des retards dans l’avancée technologique.
En particulier, le progrès technique entre les différents prestataires de services est important pour les fabricants de technologies agricoles. Aussi l’utilisation les données opérationnelles doivent être soigneusement considérées.

Ici bas, nous vous présentons quelques photos avec des petites descriptions pour approfondir votre compréhension des applications de la technique dans l’agriculture.

Bionique

À l’ère de la technologie moderne, de nombreuses réalisations humaines sont en rapport avec la nature. Ainsi on compare donc les compétences de vol acrobatiques des mouches domestiques avec les plus modernes et les plus maniables des hélicoptères.

La nature, d’autre part, semble avoir un réservoir presque inépuisable de solutions souvent ingénieuses et simples. Quoi de plus évident que de prendre cela comme exemple? La bionique, une science à la frontière entre la technique et la biologie, fait justement cela.

Le terme bionique a été inventé en 1960 par le major Steele de l’armée de l’air américaine. Il devrait clarifier l’apprentissage de la nature pour la technologie ou comme le dit le pionnier allemand de la bionique, Werner Nachtigal :  » apprendre de la nature pour une conception technique indépendante « .

Les questions de la nature sont en plein essor, car les constructions de la nature sont les plus efficaces sur le plan de l’utilisation énergétique.  À l’ère de la disparition des ressources et de la menace du changement climatique, ce sont avant tout ces caractéristiques qui doivent servir de modèle pour rendre les scientifiques et les techniciens plus performants que jamais.

Comme exemple d’inspiration de la bionique, on peut voir l’étude des oiseaux pour la conception des avions : l’homme a fait de grands progrès dans cette technologie jusqu’à nos jours.
Même si la perfection du vol des oiseaux reste inégalée, la bionique ne doit pas toujours être compliquée. Le plus important c’est que la solution soit simple.

Un classique de la bionique est l’effet lotus. Le professeur Wilhelm Barthlott de l’Université de Bonn a fait une découverte révolutionnaire dans les années 1970 : Les feuilles de la fleur de lotus, ou de plante comme le macabo, le bananier indigène sont toujours propres et ont la capacité de s’auto-nettoyer.
Au cours de décennies de travail, ce qu’on a appelé effet lotus a fait l’objet de recherches approfondies.
Et de nos jours, il est breveté et pratique.

La feuille de lotus ne révèle son secret qu’au microscope électronique : à la surface de la feuille, de minuscules cristaux de cire s’installent, ce qui confère à la feuille une structure rugueuse et noueuse.
Les innombrables cellule microscopiques font que les particules en débris et les gouttes d’eau n’ont que peu de points de contact avec la feuille et donc ne peuvent pas adhérer. Les gouttelettes d’eau perlent et emportent avec elles la saleté et les particules de poussière. Cette microstructure rugueuse a pu être reproduite sur des surfaces artificielles.

L’effet lotus est aujourd’hui intégré à la vie quotidienne dans diverses applications. Il y a des récipients en céramique qui ne peuvent pas se salir. Il existe une couleur de façade qui laisse simplement s’écouler l’eau et la saleté des murs de la maison. Il existe une cire de silicone qui peut être pulvérisée sur divers matériaux, par exemple sur des auvents, des tuiles de toit ou des objets à encrassement rapide tels que des porte-bagages dans les trains et les voitures. Les surfaces des aéronefs sont protégés à laide du principe du lotus. Alors les gouttelettes d’eau et les cristaux de glace ne pourront plus se retenir sur les ailes et le fuselage et le givrage gênant en hiver sera éliminé.

Pour la suite, voici quelques photographies illustrant des conceptions techniques inspirées de la nature.

Domotique

La domotique est l’ensemble des systèmes qui rendent une maison intelligente et offre le contrôle complet d’un large éventail de fonctions, de scénario simple ou complexe. En plus d’accroître le confort et la sécurité chez soi; la réduction des coûts énergétiques est aussi un autre facteur clé de la domotique.
Par exemple, les solutions domotiques sont généralement rentabilisées en quelques années, grâce à une régulation du chauffage au niveau de la pièce, de l’énergie en fonction de la demande.

La vaste gamme des appareils domotiques comprend des produits d’éclairage, de volets roulants, des commandes de chauffage, d’ouverture automatique, d’alerte de danger, de capteurs de sécurité, de contrôle d’arrosage des espaces verts naturels. On peut également citer les produits de mesure des données météorologiques.

La communication sans fil des appareils facilite particulièrement la modernisation de la maison. En fin de compte, on peut conclure que l’automatisation domestique (domotique) est fonction du milieu et que le facteur social y joue un rôle très important.

 

Programmation

En informatique, la programmation, également appelée codage, est l’ensemble des activités qui permettent l’écriture des programmes informatiques. C’est une étape importante du développement des logiciels et des matériel dans le domaine de la technique.

Pour programmer, on utilise un langage de programmation qui est une notation conventionnelle conçue pour formuler des algorithmes afin de produire des programmes informatiques qui les utilisent.

Dans le domaine de la technique, les langages les plus utilisés sont le C (langage de bas niveau impératif, procédural et structuré), l’Assembleur (langage de bas niveau très proche de la machine et spécifique à chaque processeur) et le Python (langage de programmation de haut niveau, orienté objet et très efficace).

L’un des outils logiciels les plus utilisés pour la programmation dans la technique se nomme MatLAB. Mais la plupart du temps, la programmation des équipements varie de la technologie utilisée et nous approfondirons ces notions dans la partie Kits.

L’image ci-dessous représente un programme informatique en pleine conception sur un PC :

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