lu pour vous numéro 66

Détails

"Lu pour vous" n°66*

Sommaire :

  • Energie : la plus grande centrale électrique solaire
  • Technologie : l'ordinateur quantique, rêve ou révolution ?
  • Actualités - technologie : des navires marchands sans équipage
  • Actualité-Chimie : un meilleur catalyseur pour produire de l'hydrogène
  • Actualité-Médecine : pour réparer une artère, il suffit d'un peu de colle
  • Actualités- High Tech : une imprimante à eau
  • Actualités médias : les objets connectés, stars du salon de Barcelone
  • Actualités- énergie : un pas important vers la fusion nucléaire
  • Médias : Apprendre en ligne, la révolution des MOOCS.

Energie : la plus grande centrale électrique solaire.

Près de Las Vegas (USA), dans le désert de Mojave, la plus grande centrale électrique solaire au monde, « Ivanpah » est officiellement en fonction depuis quelques jours.

Plus de 300 000 miroirs tournants (héliostats) sont assemblés en cercles autour de trois tours de 140 mètres de hauteur. lls focalisent les rayons du soleil sur le haut des tours et réchauffent l'eau des » Recenser » à plus de 100 degrés Celsius. La vapeur produite dans les échangeurs alimente les générateurs de courant.

Avec une puissance de 392 Mégawatts, elle peut fournir du courant à 140 000 habitations. Durée de fonctionnement prévue : 30 ans.

Ont participé à sa réalisation : NRG, Google et Brightsource Energy.

Source : DER SPIEGEL on line du 15 février 2014, signé hda

 

Technologie : l'ordinateur quantique, rêve ou révolution ?

Les physiciens testent les premières machines. Ils en ont construits des composants élémentaires ; certains assemblent des processeurs simplifiés ; une entreprise canadienne vend même déjà ce qu'elle présente comme un ordinateur quantique. Même si la puissance de ces prototypes reste modeste, il semble bien que le rêve est terminé, et que la révolution commence.

La théorie :

Développer un ordinateur :

lpv661Un ordinateur quantique traite les données en prenant avantage des effets quantiques, comme la superposition, pour augmenter la vitesse de calcul ;

Les ordinateurs classiques traitent les données sous forme de « bits » unité qui peut être soit 1 soit 0 ; c'est la base du calcul digital.

L'ordinateur quantique se base sur des bits quantiques, les « qubits «, qui, à cause de la superposition quantique, peuvent être 1 et 0 en même temps.

lpv662Parce que les données peuvent être dans des états multiples, un ordinateur quantique peut exécuter simultanément plusieurs d'opérations en même temps, au lieu d'une par une.

Un système quantique peut donc être en même temps dans plusieurs états et en plusieurs. Un ordinateur travaillant selon les règles quantiques, grâce au principe de superposition, les bits peuvent être 1 ou 2, soit 1 et 2 en même temps. Il opère simultanément dans deux univers légèrement différents, un dans lequel il est 1, l'autre dans lequel il est 0.

Si un « qubit » peut exister en deux états en même temps, il peut aussi effectuer deux calculs en même temps. Deux « qubits » pourraient effectuer simultanément quatre calculs, trois huit. La croissance est exponentielle.

La société canadienne 0-Wave a mis à son catalogue un ordinateur « quantique ».

lpv663Les « qubits » sont fabriqués à partir de minuscules anneaux (« chips ») de matériau supraconducteur (niobium) ou, schématiquement, les 1 et les 0 correspondent à des courants électriques circulant en sens opposé. Ils sont maintenus à une température de quelques centièmes de kelvin (l’essentiel de la boîte noire est d'ailleurs occupé par le dispositif de refroidissement). Le D-Wave Two a 512 « qubits » est pourrait ainsi effectuer en théorie 2 puissance 251 opérations simultanément. C'est plus de calcul qu'il y a d'atomes dans l'univers.

D'après les chercheurs qui travaillent pour cette société canadienne, leur avance est due à la stratégie non conventionnelle sur laquelle a misé D-Wave. L'un des principaux problèmes du calcul quantique est que les règles quantiques ne sont pas prévisibles à 100%. Alors qu'une porte logique classique, la structure logique de base de nos ordinateurs, donne toujours la même sortie pour une entrée donnée de 1 et de 0, la physique quantique est probabilité. Même si l'imprévisibilité est infime, elle augmente rapidement avec le nombre de « qubits ». Par conséquent, la plupart des architectures d'ordinateur quantiques utilisant des portes logiques devront s'appuyer sur une redondance importante, l'information étant codée de nombreuses fois pour que les erreurs soient corrigées.

La méthode choisie par D-Wave, appelée recuit quantique, permettrait de faire l'économie de cette redondance. Cela signifie que les circuits ne sont pas construits à partir de portes logiques. Ce sont plutôt de grands groupes de « qubits » interagissant simultanément, un peu comme les atomes d'un aimant influencent l'orientation magnétique les uns les autres.

Cette spécificité fait qu'un ordinateur à recuit quantique est adapté à la résolution de certains problèmes mais pas de tous. Elle fonctionne peut-être que pour un petit nombre de problèmes, mais présente une efficacité suffisante.

L'ordinateur D-Wave est vendu à 10 millions de dollars. Google et Lockheed Martin, spécialisé dans l'aérospatiale et les technologies avancées en possèdent un. D Wave est Installé à Burnaby, en Colombie Britannique.

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Source : TIME magazine du 17 février 2014, signe Lev GROSSMAN

LA RECHERCHE N°485, mars 2014, Ordinateur quantique, préparé par Vincent GLAVIEUX et Hélène LE MEUR

Actualités - Technologie : des navires marchands sans équipage.

Le groupe industriel britannique Rolls Royce est l'un des principaux fabricants de moteurs de bateaux. Il imagine aujourd'hui l'avenir de la marine marchande : des navires sans équipage, contrôlés depuis la terre ferme.

On a déjà des avions sans pilote et des voitures sans conducteur... Alors pourquoi pas des bateaux sans équipage ? Voilà en tout cas le projet sur lequel travaille Rolls Royce Holding, selon l'agence de presse Bloomberg. D'après le constructeur, ces bateaux permettraient de faire économiser 375 milliards de dollars à l'industrie mondiale du fret

Ces navires seraient bardés de de caméras et de capteurs afin de repérer tous les obstacles en mer et des ordinateurs optimiseraient en permanence les coûts de navigation. Pour piloter ces » navires drones », Rolls Royce a mis en place dans ses bureaux norvégiens un prototype de poste de contrôle qui simule la vue à 360 degrés depuis le pont d'un bateau. En généralisant cet outil, indique le groupe industriel britannique, des capitaines pourraient commander des centaines de bateaux depuis la terre ferme. Pour Rolls Royce, ces navires seraient plus sûrs, moins chers et moins polluants que leurs équivalents actuels

De telles flottes pourraient être déployées en mer Baltique d'ici une dizaine d'années, selon Oscar LEVANDER, vice-président de de l'innovation dans le domaine maritime chez Rolls Royce. Les images présentées par le groupe britannique montrent des navires ou les structures de vie de l'équipage ont disparu. Tout l'espace récupéré pourrait ainsi être occupé par du fret. D'après LEVANDER, cela rendrait les bateaux 5% plus légers et bien moins gourmands : ils consommeraient de 12 à 15% de carburant en moins. Sans parler des économies liées à l’équipage

lpv665« Nous avons les moyens technologiques et la société évolue dans ce sens » a-t-il poursuivi. Pour preuve, l'Union européenne a investi 3,5 millions d'euros dans» un projet de recherche sur la navigation maritime sans équipage (Munin) et la sixième édition de la coupe du monde des robots voiliers a eu lieu en rade de Brest en septembre dernier. De son côté, l’armée française teste depuis trois ans déjà un bateau sans pilote, le STERREN. Du capable de mener toutes les facettes de la guerre des mines sans avoir besoin de recourir à une intervention humaine directe.

De nombreuses réticences.

Mais avant d'en arriver à des flottes de navires sans équipages, il va y avoir de nombreux obstacles à franchir

Les réticences des syndicats de marins. L’un d'eux, the International Transport Workers Fédération, qui représente 600 000 marins à travers le monde pour environ un million de membres d'équipages est fermement opposé è un tel projet « Un tel dispositif ne pourra jamais remplacer les yeux, les oreilles et le cerveau des marins professionnels » a-t-il indiqué dans un email.

Enfin, ces navires sans équipages devront se conformer aux conventions internationales en matière de transport maritime, sans quoi ils ne pourront pas être assurés. A ce jour, les instances chargées de faire respecter les conventions n'ont reçu aucune demande concernant des navires contrôlés à distance et ne pensent pas en recevoir avant longtemps.

Malgré tout, Oscar LEVENDER pense que la transition se fera de manière naturelle, au fur et à mesure de l’informatisation des tâches à bord des bateaux. Selon le dirigeant, les porte-containers et les vraquiers pourraient être les premiers à laisser les équipages à terre.

Source : net du 26 février 2014, signé Cécile BOLESSE

Actualité- Chimie : Un meilleur catalyseur pour produire de l'hydrogène.

lpv666L'hydrogène sera-t-il le carburant du futur ? Peut-être, mais à une condition : que son coût soit pas trop élevé. Actuellement son obtention par décomposition de l'eau requiert en effet un catalyseur coûteux. Mais une équipe dirigée par Xile HU, de l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne, vient de mettre au point un dispositif fonctionnant avec un catalyseur meilleur marché.

L'une des méthodes les plus étudiées pour obtenir de l'hydrogène à partir d'eau consiste à d'abord transformer de la lumière solaire en électricité. Les électrons ainsi produits activent alors un catalyseur qui favorise la réduction de l'eau en hydrogène.

Jusqu'à maintenant les meilleurs catalyseurs étalent à base de métaux rares, donc coûteux, tels que le platine. Les chimistes suisses, eux, ont utilisé du molybdène, bien moins coûteux, qu'ils ont déposé en surface de leur dispositif

Celui-ci est composé de trois autres couches. Au fond, une couche mince d'oxyde de cuivre, chargée de collecter la lumière solaire et de la convertir en électricité. Par-dessus, deux couches protectrices ultraminces, à base d'oxyde de zinc pour l'une et de dioxyde de titane pour l'autre. Xile HU et son groupe, ont ensuite testé les performances de leur dispositif. Leur catalyseur est aussi efficace que le platine pour produire de l'hydrogène à partir d'eau. Il n'altère pas non plus les capacités du dispositif à convertir l'énergie solaire en électricité. Enfin, il se montre plus durable que ses concurrents : ses capacités de conversion ne s'épuisent qu'au bout de 7 heures, contre trois heures pour un dispositif avec platine.

Source : LA RECHERCHE N°485, mars 2014, signé Vincent GLAVIEUX

Actualité - Médecine : pour réparer une artère, il suffit d'un peu de colle.

lpv667Difficile d'imaginer que de la colle suffise à refermer une incision dans l'artère carotide ou le cœur, organe soumis à de très fortes pressions et à un flux sanguin continu. Mais celle mise au point par l'équipe de Jeffrey KARP, au MIT, y parvient. Son utilisation lors d'opérations chirurgicales chez des porcs vient de le prouver : contrairement aux colles chirurgicales actuelles, elle est à la fois très adhésive dans un environnement humide, tout en étant élastique. Pour la concevoir, les bio-ingénieurs se sont inspirés des sécrétions visqueuses d'un ver marin vivant sous l'eau, dans un tube de sable qu'il construit : les molécules hydrophobes qu'elles renferment chassent l'eau et s'insinuent dans les moindres fissures. Le choix s'est porté sur un bio polymère hydrophobe et visqueux, composé de deux molécules déjà autorisées par l'agence américaine de médicament. Comme il manquait d'adhésivité, ils l'ont modifié de sorte qu'il advienne collant en quelques secondes d'exposition à des ultraviolets, technique facilement utilisable en chirurgie. «Les ultraviolets transforment le polymère en un élastomère très résistant qui s'accroche aux tissus», explique Christophe BANCEL, directeur de Gecko Biomédical, la start-up française, qui fabrique aujourd'hui cette colle. Celle-ci   chasse le sang lorsqu'elle est appliquée sur une plaie, et reste en place le temps nécessaire à la cicatrisation. Elle se dissout ensuite en quelques semaines. Reste à la tester chez l'homme.

Source : LA RECHERCHE, N°485, mars 2014, signé Hélène Le MEUR, J. LIAO et al, Nat. GEOSCI., 10.1038/NGE02046, 2014.

Actualités High Tech : une imprimante à eau.

lpv668Un composé organique sensible à l'eau est intégré au papier et permet de réutiliser les feuilles après impression.

Chimie. A l'ère des ordinateurs, l'usage intensif des imprimantes continue de remplir les corbeilles à papier des bureaux. Dans Nature Communications, fin janvier, une équipe de chimistes de l'université de Jilin, en Chine, a présenté une solution pour économiser drastiquement le papier d'impression. L'idée ? Une réaction chimique à base de projection d'eau, le liquide remplaçant l'encre dans la cartouche de l'imprimante.

Une feuille de papier-filtre ordinaire est recouverte de deux couches de polyéthylène glycol (PEG), un polymère utilisé comme épaississant dans l'industrie et soluble dans l'eau. Les deux couches de PEG retiennent un composé organique appelé oxazolidine, utilisé notamment dans la teinturerie. Le produit est transparent mais prend de la couleur quand il est humide. Ainsi, lorsque l'imprimante projette l'eau sur le papier, les caractères apparaissent. Le résultat (monochrome) tient 22 heures à température ambiante avant que l'eau ne s'évapore. La feuille s'efface alors et peut être réutilisée. Jusqu'à 50 fois selon les tests des chercheurs chinois.

Source : SCIENCE et AVENIR, N° 805, mars 2014, signé A.D.

Actualités médias : les objets connectés, stars du salon de Barcelone.

Anthony MOREL présente, dans sa chronique Culture Geek, la nouvelle tendance incontournable du moment de l'électronique, le « wearable computing » ou « « électronique prêt-à-porter ».

Compagnons essentiels du smartphone, les objets connectés trouvent place sur de nombreux stands à Barcelone. Les bracelets connectés par exemple sont de véritables traqueurs d'activité. Ils comptabilisent le nombre de pas, votre fréquence cardiaque, le nombre de calories consommées dans la journée... Il en existe même certains qui sont capables de mémoriser tout ce que vous faites dans la journée (appels, écoute de musique, repos, marche, jeux vidéo, etc...). Alors mouchard ou aide numérique ?

Autre objet connecté de renom, les Google glasses. Et les applications pour ces lunettes ne manquent pas. Par exemple, la réparation d'une chaudière. On peut entièrement visualiser virtuellement le montage/ démontage d'une chaudière en même temps que l'on essaye de le faire soi-même. Les avantages de ce genre d'applications sont phénoménaux. Le rêve du bricoleur de dimanche en somme.

Source : 01 net du 27 février 2014, signé Anthony MOREL

Actualité énergie : un pas important vers la fusion nucléaire.

lpv669Une expérience de » fusion nucléaire par laser » a produit plus d'énergie qu'elle n'en a consommée. L'exploit a eu lieu au N1F (National Ignition Facility), installé au laboratoire Lawrence Livermore (Etats-Unis). Pour réussir une réaction de fusion nucléaire de fusion, il faut que deux noyaux atomiques légers, deutérium et tritium, qui se repoussent naturellement puisse fusionner, ce qui nécessite une température supérieure à 50 millions de degrés Celsius. Pour cela, le NIF (un instrument à 3,5 milliards de dollars) a braqué 192 lasers sur une sphère de quelques centimètres de diamètre contenant les deux éléments.

Source : SCIENCE et AVENIR, N° 805, mars 2014, signé A. Kh.

Médias : Apprendre en ligne, la révolution des MOOCS.

Des cours gratuits, accessibles à tous les niveaux ; adaptés aux nouveaux usages du Web et provenant des plus grandes écoles et universités. Trop beau pour être vrai ? Pas si l'on sait ou chercher.

Les MOOCs sont ouverts à tous, sans impératif de niveau d'études. Chacun est libre de s'inscrire, mais il est fortement conseillé d'observer les prérequis indiqués. Certains MOOCs sont des cours qui permettent de découvrir une matière et ne nécessite pas de bagage universitaire particulier. D'autres sont conçus comme des spécialisations d'un domaine que les participants sont déjà censés maîtriser.

Le principal intérêt des MOOCs est leur dimension participative et collaborative, au travers des forums dédiés aux cours et des outils du Web social.

Le rôle de l'enseignant est de créer les conditions de l'apprentissage ; aux apprenants de faire évoluer l'enseignement par eux-mêmes. Il faut qu'une majorité d'apprentis suivent la formation en même temps pour que cela génère de l'émulation sur les forums dédiés.

A défaut de diplôme, lorsqu'il a suivi tout le parcours d'un MOOC, l'étudiant peut se voir délivrer un certificat. S'il n'est pas reconnu institutionnellement, celui-ci prouve néanmoins que le MOOC a été validé par un examen ou un contrôle continu.               

A la différence d'un master ou d'une licence, un MOOC ne permet pas l'obtention de crédit ECTS, qui servent à valider un diplôme par les autres universités et les Etats.

En France, France Université numérique (FUN), crée en 2013 sous l'égide du ministère de l'Enseignement supérieur et de la Recherche, rassemble les MOOCs de prestigieuses grandes écoles, comme HEC ou Science-Po, et d'universités comme Lyon 2 et Bordeaux 3.

A côté de ces plateformes, outils technologiques sur lesquels l'internaute peut s'inscrire et avoir accès aux contenus des cours, syllabus, vidéos, quiz, etc..., il existe des portails qui sont de simples agrégateurs de MOOCs. Comme Océan, crée par plusieurs institutions francophones réputées, dont HEC Montréal, l'ENS et les Ecoles polytechniques française et suisse. Ou encore Edunao, crée par une start-up française. Open Education Europa, lui, est piloté par la Commission européenne.

Du côté des plateformes « commerciales », un certain nombre d'acteurs multiplient leur offre de MOOCs, notamment dans le monde de la formation continue. Le site Web français d'e-Learning Open Classerooms propose aujourd'hui des MOOCs. L'entreprise compte parmi ses clients Bouygues Telecom ou Cap Gemini. Pour les particuliers, les cours sont gratuits, mais, en payant 6,99 euros par mois, on accède à des options comme le téléchargement d'e-books ou des séances live avec des enseignants.

Les MOOCs des universités anglophones sont représentés par deux grandes plateformes. Issue de la collaboration en mai 2012erntre Harvard et le MIT, qui y ont chacun investi 30 millions de dollars, EDX, plateforme de MOOCs non lucrative, regroupe des universités tirées sur le volet. Outre les deux fondatrices, on retrouve Berkeley et Cornell (Etats-Unis), Delft(Pays-Bas), Louvain(Belgique). Depuis sa création en mai 2012 ; elle a attiré 2,5 millions de participants. Ses MOOCs sont gratuits, mais obtenir un certificat vérifié est payant.

La plateforme à but lucratif Coursera, crée par deux professeurs de l'université de Stanford en 2012, propose les cours d'une centaine d'université et affiche déjà 5,54 millions d'inscrit. Même si les critères de sélection des établissements sont moins stricts qu'à EDX, des noms très prestigieux comme HEC ou Yale s'y côtoient.

En moyenne, les scénarios pédagogiques nécessitent de deux à huit heures de travail hebdomadaires. Outre le visionnage des vidéos, l'apprenant doit consacrer du temps aux exercices de contrôle continu, souvent des QCM, ainsi qu'à la vitalité des forums consacrés au cours. Il peut même, en fonction de son degré d'implication, approfondir l'enseignement à l'aide de documents et de listes bibliographiques mis à sa disposition. Tout est fait pour que ceux qui suivent les cours puissent travailler régulièrement, en morcelant leur effort. Là réside l'une des forces des MOOCs, dont les vidéos sont souvent compartimentées en briques d'une dizaine de minutes, pour faciliter l'autonomie des participants. Une sorte d'enseignement à la carte, renforcé par la multiplicité des supports : une leçon peut aussi bien se regarder dans un lit, via un écran d'ordinateur, que sur un smartphone dans les transports en commun.

*Les articles qui figurent dans cette rubrique sont transmis à titre d'information scientifique et / ou Technique. Ils ne sont en aucun cas l'expression d'une prise de position de l'UDISS ou d'un jugement de valeur

   
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