Épreuve de Spécialité sciences de l'ingénieur - 2022 - DROM-COM Polynésie1

Partie 1 : Sciences de l'ingénieur

Respirateur Artificiel

Mise en situation :

MakAir est un respirateur artificiel adapté à la ventilation des patients présentant une détresse respiratoire aiguë. C’est un dispositif médical temporaire, peu onéreux au regard d’un respirateur conventionnel, de conception simple,  visant à répondre à une pénurie, engendrée par une crise sanitaire.

Constitution du sujet 

La sous-partie 1 (à traiter obligatoirement).
Les candidats devront choisir de traiter seulement l’une des 2 sous parties suivantes :
- la sous-partie 2 (choix 1);
- la sous-partie 3 (choix 2).

Sous-Partie 1 À traiter obligatoirement

Comment assurer une ventilation en pression contrôlée ?

L’objectif de cette sous-partie est d’analyser la chaîne d’acquisition de la pression, de valider le choix du capteur, la résolution du convertisseur analogique numérique et le contrôle de la pression par un asservissement.

Sous-Partie 2 Choix A

Comment assurer la sécurité du patient en présence d'un défaut d’alimentation ?

L'objectif de cette sous-partie est de s’assurer que l’autonomie restante est suffisante après le déclenchement de l’alarme en cas de coupure secteur.

Sous-partie 2 Choix B

Comment contrôler la fréquence respiratoire ?

L'objectif de cette sous-partie est de valider les solutions logicielle et matérielle qui permettent le contrôle de la fréquence respiratoire.

Partie 2 : Sciences physiques

Vous traiterez 2 exercices au choix parmi les 3 proposés.

(Exercices. /  Mots-clés) 

A. Dispositif de chauffage par roto moulage solaire / Mots-clés : bilans énergétiques, premier principe de la thermodynamique, transfert thermique.

B.  Impression 3D d’objets métalliques /  Mots-clés : deuxième loi de Newton, mouvement dans un champ uniforme, théorème de l’énergie cinétique.

C.  Des panneaux photovoltaïques pour résister à la grêle / Mots-clés : deuxième loi de Newton.