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Comment fonctionne le volcan
Un gobelet par-dessous
Le bicarbonate va dans un gobelet imprimé qui se glisse dans le volcan par-dessous, et le vinaigre est versé par le cratère. Un gobelet amovible est facile à remplir, rincer et sécher, et rien ne reste à moisir à l’intérieur. Un réservoir fermé avec un trou de remplissage serait difficile à nettoyer et demanderait des supports à l’impression : le gobelet est donc le choix le plus solide.
L’intérieur
Au-dessus du gobelet, le creux se rétrécit sous un toit à 45°, assez raide pour s’imprimer sans supports, jusqu’à une cheminée qui s’ouvre dans le vrai cratère. Les parois font au moins 2,2 mm d’épaisseur partout. Si le cône est trop bas pour le gobelet, le volcan repose sur un socle rocheux, pour que les parois ne deviennent jamais trop fines.
Le vrai cratère et les vraies vallées
Le relief provient de vraies données d’altitude. La cheminée est placée automatiquement au fond du cratère : le point le plus bas de la cuvette près du sommet. Les coulées de lave partent du bord du cratère et suivent la pente comme le ferait l’eau, si bien que la mousse descend les mêmes vallées que la vraie lave et les coulées de boue.
La science
Le vinaigre est un acide et le bicarbonate est une base. Quand ils se rencontrent, ils produisent du dioxyde de carbone, et le liquide vaisselle transforme les bulles en mousse qui monte par la cheminée. Les vrais volcans entrent en éruption à cause des gaz du magma chaud, mais le principe est le même : la pression des gaz expulse la matière.
En classe
Imprimez un volcan par groupe, ou le même volcan en deux tailles. L’expérience de la fiche ne fait varier que la quantité de bicarbonate : mesurez la hauteur de la mousse et la durée du bouillonnement. Comparez un stratovolcan escarpé et un volcan bouclier aux pentes douces : où la mousse s’écoule-t-elle ?
Sûr et propre
Portez des lunettes de protection, faites-le sur le plateau ou dehors, et n’obstruez jamais la cheminée. Le vinaigre est doux, le PLA et le PETG conviennent donc ; rincez à l’eau froide ou tiède, pas chaude. Une couche de vernis scelle l’impression. Le modèle sert aux expériences, pas à la nourriture.
Altitude : Copernicus DEM GLO-30 (© DLR e.V. & Airbus) et Mapzen Terrain Tiles sur AWS (SRTM, GMTED2010, ETOPO1 et autres). Informations sur les volcans : Wikipédia et Wikidata (CC BY-SA, CC0), vérifiées pour chaque volcan. Carte © contributeurs OpenStreetMap, © CARTO. Vous voulez le volcan en modèle à couches ou en leçon pour la classe ? Créez des courbes de niveau, découvrez les kits pour la classe, ouvrez l’application TerraPrinter ou découvrez d’autres idées de cadeaux en carte 3D.