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De la Nature à la 3D : L’énigme du vol de la samare d’érable

TIPE – CPGE BCPST – Lycée Louis Thuillier

De la Nature à la 3D : L’énigme du vol de la samare d’érable

Peut-on reproduire artificiellement la perfection aérodynamique d’une graine ?
Trois étudiants en BCPST du Lycée Louis Thuillier ont relevé le défi en utilisant le scanner de l’EIP PIXEM pour tenter de scanner et d’imprimer des répliques ultra-fidèles de samares.

L’objectif de ce projet était de créer des répliques 3D à différentes échelles pour tester les caractéristiques de vol de la samare d’érable.
Le défi technique fut de taille : l’épaisseur extrêmement faible de l’aile naturelle rendait le scan initial presque impossible.

Ce travail illustre la frontière entre la biologie et l’ingénierie numérique, nécessitant des trésors d’ingéniosité pour passer du vivant au plastique.

👤 Une équipe complémentaire

Lucie LAMY, Emma RANDON et Gaël DELORMEL, étudiants en 2ème année de BCPST B, ont uni leurs compétences pour mener à bien cette étude complexe alliant observation biologique et fabrication additive.

🎯 Un TIPE d’expérimentation

Le projet s’inscrit dans le cadre du TIPE (Travaux d’Initiative Personnelle Encadrés). Il a nécessité une démarche scientifique rigoureuse pour pallier les limites technologiques du matériel de scan face à des objets organiques de petite taille.

🔍 Étape 1 : Le défi du Scan 3D

Pour numériser la samare, l’équipe a utilisé le scanner Einscan H. Le format minuscule de la graine a poussé le scanner dans ses retranchements :

  • Optimisation : Réglage sur la plus haute résolution (0,25mm) dans son mode standard avec la source de lumière LED structurée blanche (car la surface est mate et non réfléchissante).
  • Suivi : Utilisation de pastilles mire sur une feuille blanche pour aider le capteur à se repérer dans l’espace.
  • Mise en place : Le samare a été maintenu à l’aide d’une pince crocodile en suspension pour scanner à 360° sans zone morte.



Scan en action

En haut : pastilles de suivi (gauche) et suspension de la samare (droite). En bas : aperçu du modèle 3D se construisant en temps réel sur l’ordinateur.

💻 Traitement et Maillage

  • Nettoyage du nuage de points (suppression des points aberrants).
  • Conversion en maillage STL.
  • Remplissage : Reconstruction de la zone de la graine (impactée par la pince).

🎨 Finition sous Blender

  • Importation du maillage pour les finitions esthétiques.
  • Modifier : Utilisation d’un modificateur d’épaisseur pour rendre l’objet imprimable sans dénaturer sa forme.



Finition Blender

En haut : traitement du nuage de points (gauche) et réparation du maillage (droite). En bas : finition et épaississement du modèle final sous Blender.

🖨️ Étape finale : L’impression 3D

Pour l’ultime étape, le fichier a été importé dans Bambulab Studio.
Le choix stratégique a été de poser le samare sur la tranche lors du tranchage pour garantir la meilleure résolution possible sur les bords d’attaque de l’aile.


Slicing Bambulab


Résultat final

En haut : Placement stratégique sur la tranche dans Bambu Studio. En bas : Résultat final de l’impression 3D.

📉 Essais en vol et analyse critique

Conformément au protocole expérimental du TIPE, le modèle imprimé a été soumis à des essais de chute libre. Comme le laissaient supposer les contraintes de modélisation, la réplique n’a pas réussi à reproduire le mouvement d’autorotation caractéristique de la graine naturelle et a chuté de manière balistique.

Ce résultat, très instructif d’un point de vue scientifique, met en évidence la sensibilité du système : l’épaississement artificiel requis pour l’impression 3D (visant à pallier les limites de résolution du scanner face à l’aile micrométrique de la samare) a profondément altéré les propriétés aérodynamiques du modèle. L’augmentation de la masse, la modification du profil d’aile et le déplacement du centre de gravité ont rompu l’équilibre subtil des forces de portance et de traînée, indispensable au vol hélicoïdal.

🌱 L’EIP PIXEM : Une démarche scientifique complète

Grâce aux outils de l’EIP, Lucie, Emma et Gaël ont pu transformer des limites technologiques en une véritable réflexion scientifique.

Le laboratoire s’est révélé être le lieu idéal pour une démarche d’ingénierie : en combinant scan, retouche numérique, impression de précision et analyse critique des échecs expérimentaux, ils ont produit un travail de recherche rigoureux et un support d’étude unique pour leur TIPE.

ActualitésLes projets du Lycée

Finale 2026 du concours Cit’éloquence

4 établissements, 10 candidats dans trois catégories différentes se sont affrontés aujourd’hui devant un jury de 5 personnes. Le niveau était éblouissant et nous avons eu un infini plaisir à écouter les élèves sur “Vivons-nous une époque formidable ?” (phase 1 de la finale) et “Peut-on aimer l’ennui ?” (phase 2 : improvisation).

Voici les trois podiums :

Dans la catégorie 3ème/2nde :
1) Ophélie REAL BERNARD (3ème collège Jean-Marc Laurent)
2) Clément DESFONTAINES-CALIN (2GT03 lycée Louis Thuillier)
3) Mani LAMIDIAUX (2nde lycée Edouard Branly)

Dans la catégorie 1ère :
1) Elisa MERCIER (1G04 lycée Louis Thuillier)
2) Martin ROQUET (1ère STI2D lycée Edouard Branly)
3) Nina BECU (1ère ST2S lycée Edouard Gand)

Dans la catégorie Terminale/Post-bac :
1) Timéo PONTUS (HK lycée Louis Thuillier)
2) Clémentine HEYDE (DN MADE lycée Edouard Branly)
3) Jules DUFOUR (T09 lycée Louis Thuillier)

L’événement était parrainé par l’Académie des Sciences, Lettres et Arts d’Amiens.

Le Prix spécial “Ilse et Pierre Garnier”, remis par Madame Violette Garnier, a été attribué à Clémentine HEYDE.

Ils sont repartis avec des bons d’achat, des livres, des places de cinéma, des diplômes et des bonbons !

Merci aux professeurs, aux candidats et aux jurés ! Et un immense merci au soutien de la MDL qui a financé une grande partie des lots des gagnants !

ActualitésLes projets du Lycée

Demi-finale 2026 du concours Cit’éloquence

Aujourd’hui avait lieu la demi-finale du concours Cit’éloquence, dont c’est la 7ème édition. Le sujet était :

Vivons-nous une époque formidable ?

Dix-neuf candidats âgés de 13 à 19 ans se sont affrontés dans 4 catégories, devant un jury composé d’une élève de terminale ancienne lauréate (Charlotte Brasseur), de trois professeurs de Lettres en collège et lycée (Mmes Cajet, Pécron et Plé), d’un CPE (M. Grebert), d’une documentaliste (Mme Hocquet) et d’un représentant de l’Académie des Sciences, Lettres et Arts d’Amiens, Monsieur Claude Lelièvre.

Les candidats étaient d’un très haut niveau, et les départager a été extrêmement difficile. Les 4 gagnants de cette demi-finale iront en finale, le 7 avril.

Voici les podiums complets :

Catégorie 3ème :

1) Ophélie Réal-Bernard (Jean-Marc Laurent)
2) Eléanor Stephan (Beaucamps-le-Vieux)
3) Ambre Clin (Beaucamps-le-Vieux)

Catégorie seconde :

1) Clément Desfontaines-Calin (2GT03)
2) Pierre Khalil (2GT03)
3) Ambre Plet (2GT03)

Catégorie 1ère :

1) Elisa Mercier (1G04)
2) Solenn Aydin (1G06)
3) Deynis Leogal Merabet (1G06)

Catégorie Terminale/Post bac :

1) Jules Dufour (TG09)
2) Timéo Pontus (HK)
3) Alyzée Blanc (HK)

Bravo à tous les candidats !

Clémence DELMAS Professeur de Lettres Professeur Principal de 1ère 06

Actualitésprépa littéraire

Visite de Maryse Ravera

Ce 26 mars les étudiants d’espagnol d’Hypokhâgne et Khâgne LVA de Mme Garcia Segura ont reçu la visite de Maryse Ravera, comédienne, metteuse en scène et traductrice de la pièce Je te jure Jeanne que j’ai envie, du dramaturge mexicain Emilio Carballido. Elle était accompagnée d’Héctor Herrera, directeur du festival Emilio Carballido au Mexique, héritier des droits de l’oeuvre littéraire du dramaturge. Après un riche entretien de deux heures autour de leur travail de mise en scène, de la difficulté d cela traduction de la pièce, et d cela portée de l’œuvre 60 après qu’elle a été écrite, les étudiants, ainsi que des élèves du lycée, ont assisté à la représentation de la pièce à la comédie de Picardie, où ils ont été invités à échanger avec l’ensemble des comédiens. Un moment rare!

Actualitésprépa eco

Soirées des métiers 2025.26 en CPGE ECT/ECG au lycée Louis Thuillier

L’occasion pour les étudiants d’ECT, d’ECG et HK-KH de découvrir des parcours professionnels inspirants, des métiers divers dans des domaines variés (banque, entreprenariat, marketing du sport et médias, conseil et stratégies, analyste financier…)  et des personnalités hétéroclites et généreuses de partager en direct leurs conseils, leurs réussites et leurs échecs, leur vie en Grande Ecole ou via les IAE, leurs responsabilités actuelles et leurs projets. Merci à eux sincèrement pour leur disponibilité et leur ouverture! Cela donne du sens aux études et motivent à aller toujours plus loin.
Merci à Louise Morgand, Brice HOUBART, Corentin Geneste, Chris PETIT, Alexandre Kandelaft !