lu pour vous numéro 91

Détails

" Lu pour vous " n° 91*

Sommaire

  • Stratégie : Airbus Helicopters joint l'utile à l'innovation
  • Actualité-analyse : Apple sort la montre connectée de sa niche
  • Médecine : alternative aux essais sur animaux ; un mini-cœur bat sur un chip de silicone
  • Outils et stratégies : des métaux ordinaires dopés aux nanotechnologies
  • 01 Newsletter : Carbon 3D invente une technique d'impression 3D magique, ultrarapide et ultrasolide
  • Actualités : sciences fondamentales –le matériau sur lequel l'eau n'a aucune prise
  • Astronomie – mission Voyager 1 : premières nouvelles de l'outre-monde

Stratégie : Airbus Helicopters joint l'utile à l'innovation.

lpv911Pour son nouvel appareil H 160, l'ex-Eurocopter a fait jouer les synergies avec l'avionneur européen.
Le H 130, nom définitif du nouveau fleuron d'Airbus Helicopters, se dévoile au cœur d'un bâtiment flambant neuf du siège du groupe à Marignane (Bouches-du-Rhône). La machine, présentée en grande pompe aux professionnels le 8 mars au salon Hell-Expo d'Orlando (Floride), a été testée depuis fin 2014 dans le plus grand secret dans ce saint des saints cylindrique de 3 000 mètres cubes de béton et 2 000 tonnes d'acier. Devant un mur garni de laine de roche pour étouffer les bruits, Antoine de Lary désigne les cinq pales profilées, aux extrémités.

Tranchantes tels des sabres. « Cette forme permet d'augmenter la charge utile, et de diviser le bruit par deux, explique le manager du projet. Cette machine va marquer son temps. »

Avec cet appareil composite, l'ex-Eurocopter doit reconquérir au plus vite le segment des hélicoptères moyens, ultra dominé par l'italien Agusta Westland et son best-seller AW 139 (800 commandes). Un marché estimé à 200 appareils par an à l'horizon 2018, la date d'entrée en service de l'H 160. Guillaume Faury, patron d'Airbus Helicopters affirme qu'il sera meilleur sur tous les critères que l'AW 138, notamment avec une consommation de carburant inférieure de 15 à 20%.

L'H 160 sera le premier appareil vendu sous la marque Airbus depuis le rebranding d'Eurocopter en janvier 2014, et premier à inaugurer les noms en H (contre EC auparavant). « Plus qu'un nouvel appareil, c'est le symbole de notre nouvelle façon de travailler, avec la volonté de capitaliser au maximum sur l'appartenance au groupe Airbus et de faire jouer les synergies, assure Guillaume Faury.

L'H 160 n'en reste pas moins très innovant, avec 68 brevets. Un moteur 100% nouveau, l'Arrano, a été développé par le français Turbomeca (Safran). Les pales profilées permettent de gagner 100 kilos de charge utile, la structure en matériau composite permet une maintenance plus facile, tout comme le train d'atterrissage électrique.

L'innovation touche tout le processus : les premières ébauches de la structure de l'appareil ont été imprimées en 3D, un procédé plus rapide et flexible que le mode de fabrication habituel des pièces en composite. Cela a permis de valider très vite l'espace dans la cabine ou le choix de design.

Le design, justement, a fait l'objet d'un soin particulier : un bureau de design interne a dessiné les lignes de la future machine. » Nous voulions avec l'H 160 une identité forte, souligne le designer. »

Airbus Helicopters affirme viser une part de marché de 40% pour l'H 160 contre environ 15% pour le Dauphin actuel.
Le groupe de Marignane travaille aussi dans la plus grande discrétion sur le remplaçant de ses hélicoptères lourds Super Puma/EC 225 (projet X6) et sur un hélicoptère bimoteur léger (projet X9).
Le bon rythme serait un nouveau produit par an.

Source : CHALLENGES, n° 423, 5 mars 2015, signé Vincent Lamigeon.

 

Actualité- analyse : Apple sort la montre connectée de sa niche.

lpv912Avec sa Watch, disponible fin avril, Apple mène son premier lancement d'envergure depuis l'iPad en 2010. Et, comme avec les tablettes, son arrivée donne le vrai top départ à ce marché naissant.
Après des mois de tâtonnements et de tentatives infructueuses de la part de fabricants comme Samsung, Lg ou Motorola, le marché des montres connectées à Internet, dites « smartwatches », va enfin décoller. Selon le sondage réalisé par l'institut GfK, il s'en vendra plus de 26 millions dans le monde cette année, contre seulement 4 millions l'an dernier. Une croissance phénoménale.
De quoi sortir cette catégorie d'objets d'une niche réservée aux technophiles pour en faire un accessoire dont le grand public comprend l'intérêt et ressent le besoin.

En 2015, le nombre de montres intelligentes écoulées devrait dépasser les simples bracelets d'activité et de santé qui ont essaimé aux poignets ces dernières années.

Force de frappe d'Apple.

Pourquoi cette explosion soudaine ? La réponse tient en une marque à la puissance de rouleau compresseur, Apple. Le groupe californien commercialisera à partir du 24 avril sa montre tant attendue, déjà annoncée en septembre 2014 et dont les détails ont été présentés lors d'un show, le 9 mars.

Dotée d'un écran rectangulaire, elle existera en deux tailles, 38 modèles et trois collections. La version d'entrée de gamme, l'Apple Watch Sport, boîtier en aluminium et bracelet en fluor élastomère, démarrera au prix de 340 dollars, contre 549 dollars pour l'Apple Watch intermédiaire. Quant à l'Apple Watch Edition, la version grand luxe encadrée d'or 18 carats et recouverte de cristal de saphir, elle sera vendue à partir de 10 000 dollars. Ce qui en fait le produit le plus cher de l'histoire d'Apple et place la société cofondée par Steve Jobs en concurrence directe avec les grands horlogers suisses.

D'après Strategy Analyties, plus de 50% des montres connectées vendues cette année seront des Apple Watch. L'entreprise de Cupertino aurait commandé 5 à 6 millions d'exemplaires à ses fournisseurs pour le premier trimestre de commercialisation. » C'est le catalyseur qui va enflammer le marché mondial des » smartwatches », prédit le cabinet américain. La célébrité de la marque d'Apple, la fidélité de ses clients, l'implantation profonde de ses points de vente et l'étendue de son écosystème applicatif lui garantissent un lancement réussi. » Sans parler de la campagne de publicité qui ajoutera au bruit médiatique que la montre suscite. « Nous voulons que le monde soit au courant de l'arrivée de l'Apple Watch », a assuré le PDG du groupe, Tim Cook.

Car cette sortie est un événement pour l'entreprise ayant atteint la plus grosse capitalisation boursière de l'histoire. Elle n'a pas lancé de nouvel objet depuis l'iPad en 2010. A l'époque, déjà, ce produit avait donné naissance au marché des tablettes .Apple a montré qu'il savait démocratiser des objets technologiques nouveaux. Les gens vont s'intéresser à ce segment, qui va devenir un marché de masse. Une position partagée par la plupart des fabricants qui peinaient jusqu'alors à écouler leurs produits, soit parce qu'ils adoptaient un look trop geek, soit parce que leur utilité ne sautait pas aux yeux des consommateurs.

Avec l'arrivée tapageuse du mastodonte d'Apple dans la partie, les enjeux financiers sont décuplés.

Semaine dernière, le géant Huawei s'est lancé dans la course avec une élégante montre circulaire en métal, qui sera disponible en juin. De même, le franco-chinois Wiko a dévoilé sa première montre connectée, tandis que le pionnier coréen LG proposait deux nouveaux modèles.

Source : CHALLENGES, n° 421, 12 mars 2015, signé Jérôme Lefilliâtre.

Médecine : alternative aux essais sur animaux ; un mini-cœur bat sur un chip en silicone.

Des chercheurs ont cultivé des cellules du cœur qui battent comme un vrai cœur. Le tissu devrait rendre plus fiables les essais sur des nouveaux médicaments et éliminer les lacunes des tests sur les animaux.
« Selon Kevin Healy, de l'université de Californie, à Berkeley, un nouveau médicament coûte, au total, en moyenne cinq milliards de dollars, dont 60% sont affectés à la recherche et à son développement. Un modèle fiable d'un organe humain pourrait économiser du temps et de l'argent.»

Comme matière de base pour les tissus artificiels du cœur il a utilisé des cellules souches pluri potentielles (IPS). Ce sont des cellules normales du corps humain, comme celles de la peau, rendues à l'état embryonnaire pouvant ainsi être à nouveau transformés dans tout autre type de cellules.

Les scientifiques ont cultivé à partir de ces cellules souches (IPS) de cellules du cœur humain et connecté à un circuit artificiel d'une solution nutritive. Et les cellules ont commencé à battre presque comme le vrai cœur.
Healy et son équipe ont introduit ces cellules cultivées dans une enceinte de silicone de 2,5 cm.
La particularité : en fixant un grand nombre de cellules sur un petit volume, les cellules s'arrangent tridimensionnel en plusieurs couches .La structure est comparable à celle reliés entre elles des cellules du cœur humain, rapporte les chercheurs dans la revue « Scientific Reports ».

Les cellules du muscle cardiaque créent-sans influence de l'extérieur- des capacités d'action. Ainsi, 24 heures après le remplissage dans l'enceinte au silicone, le tissu a commencé de battre à un rythme de 55 à 80 par minute, comme le fait également un cœur humain normal. Les cellules sont alimentées par de minuscules canaux à chaque côté de l'enceinte. Elles simulent des vaisseaux sanguins et ainsi l'échange de nutriments et de médicaments entre le tissu et l'alimentation du sang dans le corps.

« Notre système est dynamique et reflète comment les tissus sont provisionné en nutriments et en médicaments », explique Anurag Mathur », qui a participé à l'étude.

Test de médicaments dans le tissu artificiel.

Les chercheurs ont testé leur système à l'aide de quatre substances bien connues pour le cœur : Isoprenaline, E-4031, Verrapamil et Verapamil. L'Isoprenaline est utilisé en médecine pour redémarrer un cœur battant trop faiblement. En ajoutant ce produit à leur système, au bout d'une demi-heure la fréquence des battements est passée de 55 à 124 battements par minute.
Les tissus devraient corriger les faiblesses des essais sur animaux. Car, on ne trouve pas toujours un modèle animal qui reproduit un à un ce qui se passe dans un cœur humain.

Les essais sur animaux ne donne souvent qu'une première information de la manière comment les différentes substances sont assimilé et utilisé dans un organisme vivant. Car la façon dont les canaux ioniques transmettent le courant à travers les cellules du muscle, diffèrent clairement entre l'homme et l'animal.
« Nous espérons que notre système sera utilisé pour des tests sur médicaments et la modélisation de maladies », affirme Healey et ses collègues.

Source : Der Spiegel on-line du 9 mars 2015, signé jme.

Outils et stratégies : des métaux ordinaires dopés aux nanotechnologies.

lpv913Fabriquer en une seule étape des pièces de grande taille aux propriétés exceptionnelles.
La plupart des applications de la nanotechnologie font intervenir un processus de fabrication à ^partir de l'unité fonctionnelle de base (la nano fibre, le nanotube, la poudre, etc.), un processus que l'on qualifie de « bottom-up ».

Pour des raisons de coût, cela limite la fabrication à de petites quantités de nanomatériaux. La plupart des applications se limitent donc aux surfaces car elles peuvent être créées sur de larges zones à un prix raisonnable. Impossible, en revanche, de profiter des propriétés mécaniques des nanomatériaux telles des nanomatériaux telles que la résistance et la ductilité, des propriétés liées à la structure tridimensionnelle (ou au moins 2,5D) du matériau. Or ce sont celles qui présentent le plus d'intérêt pour les applications des secteurs du transport et de l'énergie. De fait, ce que recherchent les constructeurs d'automobiles, aéronautiques, de centrales électriques ou encore les fabricants d'ordinateurs, ce sont des matériaux légers capables de résister à des conditions d'exploitation extrêmes.

Vers la fin des années 1990, avec mon collègue Ke Lu, nous avons proposé une nouvelle solution de fabrication de nanomatériaux, baptisée nano cristallisation de surface (SNC en anglais). A l'époque, on savait préparer des nano cristaux en quantité à partir de poudres de matériaux que l'on fractionnait par des procédés de mécano synthèse, jusqu'à obtenir des nano poudres. En les comprimant par exemple par métallurgie des poudres, on parvenait à créer des pièces de plus grande dimension.
Nous avons découvert qu'en traitant de cette façon la surface d'un matériau solide de grande taille sur une profondeur non négligeable, jusqu'à 400 micromètres, nous pouvons transformer la microstructure de cette couche superficielle en nano cristaux Cela ouvrait la voie à la conception, dans des conditions économiques, de pièce de grande taille aux propriétés exceptionnelles en une seule étape de fabrication. De plus, en améliorant leur réactivité chimique, elles peuvent résister à des conditions difficiles, tout en affichant une résistance et une ductilité élevées.

lpv914Nous réalisons cette nano cristallisation de la surface grâce à un procédé que nous avons baptisé SMAT ( Surfgace Mechanical Attrition Treatment) : on place le matériau massif dans une enceinte avec des petites billes dures de taille millimétrique. L'enceinte est placée sur un générateur de vibrations qui oscille à une fréquence suffisamment rapide pour que le matériau soit soumis à des impacts multidirectionnels répétés (voir schéma) . Sous l'effet de ces chocs, sa couche superficielle subit une déformation plastique jusqu'à être transformée en grains nanométriques. La méthode SMAT peut être appliquée à divers métaux et alliages et, contrairement à la fabrication classique en mode bottom-up par la métallurgie des poudres, elle permet d'obtenir des matériaux nanocristallins denses et présentant un très faible risque de contamination par des impuretés comme des oxydes.

lpv915A la différence des matériaux conçus à partir de nanopoudres, résistants mais peu ductiles- ils se fracturent à faible déformation à cause de concentrations de contraintes-, les matériaux nanocristallisés en surface ont une résistance élevée, autrement dit, une bonne résistance aux chocs, grâce à leur résistance et leur ductilité élevées. Cela vient du fait que le procédé SMAT permet de créer une situation de non-localisation des matériaux nanocristallins dont les déformations sont alors réparties sur toutes les échelles atomiques, nano, micro et macro. Les pièces en acier traitées selon ce procédé atteignent une limite d'élasticité de 2 gigapascals ( GPa), et une limite d'élasticité spécifique ( c'est-à-dire la limite d'élasticité par unité de poids) pour un allongement de 15% supérieure à celles d'alliages résistants à base de titane, d'aluminium et de magnésium.

Ces pièces nanocristallisées en surface pourraient notamment intéresser les constructeurs de centrales nucléaires, en particulier pour la conception de réacteurs à neutrons rapides qui opèrent à des températures plus élevées que les réacteurs à eau pressurisée classiques.

Les gaines de combustible en acier allié traitées par SMAT pourraient supporter non seulement des températures plus élevées, mais aussi avoir une meilleure résistance à l'usure, notamment de contact ( fretting), ainsi qu'aux irradiations.
Une autre application potentielle de la nanocristallisation de surface concerne les circuits intégrés.
De telles propriétés peuvent également intéresser tout particulièrement l'industrie aérospatiale dont les équipements électriques doivent être insensibles aux irradiations cosmiques pour des missions au-delà de l'atmosphère terrestres.
Autres applications :

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Source : Pour la Science, n° 447, janvier 2015, par JIan LU.

01 Newsletter : Carbon 3D invente une technique d'impression 3D magique, ultrarapide et ultrasolide.

Imprimer un objet en 3D peut prendre des heures et les créations sont parfois fragiles. Une start-up californienne explique avoir résolu ces deux problèmes grâce à une nouvelle technologie.

Pour ce faire, elle a développé une technologie baptisée Clip (pour Continuous Liquid Interface Production Technology), qui exploite la puissance de la lumière et de l'oxygène pour modeler une résine photosensible.

Ce procédé se rapproche de la stéréo lithographie (SLA), dans laquelle un laser est utilisé pour tracer un motif sur un liquide qui va se solidifier à l'exposition à la lumière. Mais entre chaque couche, le laser doit être désactivé pour que du liquide puisse être étalé. Un processus lent et qui peut entraîner des faiblesses aux jonctions des différentes couches.

Clip permet d'obtenir un résultat nettement plus rapidement, car cette technologie imprime les objets en un seul bloc, pas couche par couche. Les fondateurs de Carbon 3D y sont parvenus en combinant la lumière et l'oxygène, qui bloque temporairement le durcissement du matériau utilisé, comme le montre la vidéo.

Vitesse d'impression en 3D en fonction des technologies :

  • Clip : 61/2 minutes
  • Polyet : 3 heures
  • SLS : 3 ½ heures
  • SLA : 11 ½ heures

Pour créer un objet, la résine est soumise à la projection de la lumière qui passe au travers d'une pellicule laissant passer à la fois la lumière et l'oxygène, « à la manière d'une lentille de contact », comme l'explique Josph DeSimone, l'un des fondateurs de Carbon 3D, sur le site de l'entreprise.

La lumière fait durcir la résine, tandis que l'oxygène bloque le processus pur créer des « creux » ou des espaces vides.
« Cette technologie devrait permettre de concevoir des produits commercialisables et plus seulement de prototypes », s'enthousiasme Rob Scoeben, directeur de marketing de Carbon 3D, dans le Washington Post. A suivre donc.

Source : 01 Net du 17 mars 2015, signé Cécile Bolesse

Actualités : sciences fondamentales - le matériau sur lequel l'eau n'a aucune prise.

lpv917Quoi ? Un matériau bien plus hydrofuge que le Téflon, mis au point par Chunlei Guo, de l'institut d'optique de l'université de Rochester (Etats-Unis). Les gouttes d'eau ruissellent dessus, sans jamais le mouiller.

Pourquoi ? Les scientifiques appellent ça l'effet lotus, du nom des feuilles de cette plante, connues pour leurs propriétés de « super hydrophobie ».

Il est provoqué par les structures nanométriques présentent sur les feuilles, qui diminuent drastiquement la zone de contact entre l'eau et la surface.

Comment ? Pour graver le métal, les chercheurs ont utilisé un laser femto seconde qui projette sur la paroi métallique un bref mais très intense flash lumineux. Ils ont ainsi gravé un réseau de micro et nanostructures superposées qui confèrent au métal sa propriété de super hydrophobie.

Pourquoi ? Outre cette caractéristique, les métaux ainsi façonnés par laser acquièrent également des propriétés autonettoyantes. En effet, en glissant, les gouttes d'eau drainent avec elles toutes les poussières qui se trouvent sur la surface.
Les applications envisagées sont nombreuses : éviter la corrosion du métal, y empêcher la formation de glace, réduire la friction de l'eau sur la coque des bateaux, fabriquer des collecteurs d'eau plus efficaces ou concevoir des latrines sur lesquelles rien n'adhère.
Intéresser les fabricants de panneaux solaires dont les performances diminuent au fil du temps à cause, notamment, de l'accumulation de poussières.

Avant d'en arriver au stade industriel, la technique devra cependant être améliorée, car pour l'instant elle ne permet de fabriquer que ... 5 cm2 par heure de ce nouveau matériau !

Sources : SCIENCE et AVENIR, n° 817, mars 2015, signé J.I./ SCIENCE et VIE, n° 1171, avril 2015, signé S.F.

Astronomie : mission Voyager 1 – premières nouvelles de l'outre-monde.

Voilà maintenant depuis deux ans qu'il vogue dans l'obscurité du milieu interstellaire. En 2012, cette sonde spatiale, qui au bout de 35 années de périple, après avoir survolés les géantes Jupiter et Saturne, avait fini par quitter le système solaire, devenant la première machine humaine à sortir de notre monde.

Nous continuons de suivre ses pérégrinations de près. Voici donc les dernières nouvelles : les membres de la mission viennent d'annoncer que le petit robot a été secoué par un tsunami ! Il y a un an, ses instruments ont mesuré une secousse magnétique, comme s'il avait été percuté par une onde de choc. Les spécialistes ne sont pas encore en mesure de fournir une explication, seulement des hypothèses.

Ainsi, cela pourrait signifier que le milieu interstellaire et plus dense et plus complexe qu'ils ne le pensent. Ou que les bouffées de plasma ionisé envoyées par le Soleil sont assez puissantes pour faire sentir jusque dans le milieu interstellaire, à 19 milliards de kilomètres de leur source. L'astronome Merav Opher, de l'université de Boston, a déjà commencé à intégrer ces mesures dans les modèles qui décrivent la bulle de gaz entourant le Soleil : il semblerait en effet qu'elle ait une forme plus complexe que prévu.

Source : Science et Vie, n° 1171, avril 2015, signé M.F.

*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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