lu pour vous numéro 109

Détails

" Lu pour vous " n° 109*

Sommaire

  • High- Tech - télécommunication : Sigfox met les objets en réseau
  • Environnement - Chine : le milliardaire qui sème dans le désert
  • High - Tech : exploration spatiale ; à la recherche de la bonne combinaison
  • Sciences fondamentales - chimie : des superbulles à l'énergie phénoménale
  • Actualité-santé : l'espoir d'un traitement contre le nanisme

High-Tech - télécommunications · Sigfox met les objets en réseau.

lpv1091La jeune entreprise développe un réseau de communications à bas débit pour permettre à des objets connectés de fournir des informations utiles.

La start-up toulousaine SIGFOX a levée 100 millions d'euros de fonds, record pour une entreprise française. Parmi les bailleurs figurent des entreprises internationales, Intel, le japonais NTI Docomo, Air Liquide, GDF Suez.
Sigfox est le nouveau champion des objets connectés. Créée en 2010, la société déploie un réseau mondial de communication pour relier à Internet toutes sortes de dispositifs. Intéressant pour relever à distance les compteurs de gaz, piloter l'éclairage urbain, « tracer » une voiture volée, surveiller le déplacement d'une personne âgée à son domicile, contrôler en temps réel la pollution dans une ville, etc. La start-up est aussi un ovni des télécoms : elle parie sur le très bas débit quand tout le monde ne jure plus que par la 4 voire la 5G.

Avec son réseau, impossible de transmettre une vidéo ou une photo depuis son smartphone ... ni même un SMS !
« Le réseau transmet au maximum 1 410 messages de 12 octets soit l'équivalent de 12 caractères, par jour et par objet », explique Cédric Giorgi, le responsable des relations avec les start-up chez Sigfox

Ces messages très courts demandent peu d'énergie.

Et c'est justement là que réside la bonne idée ! Envoyer occasionnellement de courts messages permet en effet de ne dépenser que très peu d'énergie. La batterie des objets connectés pourra donc fonctionner pendant des années, pour quelques heures pour le smartphone. De quoi envisager de disséminer un peu partout ces fameux objets dotés de dispositifs adaptés à la fonction désirée : capteurs de température qui signalent le risque de gel dans une vigne, détecteurs d'incendie cloués aux arbres pour prévenir le feu des forêts, etc. « Grâce aux objets connectés sur ce réseau, nous pouvons suivre l'évolution des températures, du niveau de la pollution, de l'humidité dans une ville et ainsi mettre en place une gestion très fine et efficace. Par exemple, nous pouvons optimiser l'arrosage des jardins publics en fonction de la pluie », explique Stéphane Quéré, directeur Innovation chez GDF Suez qui vient d'entrer au capital de Sigfox.

lpv1092L'étendue des applications va de la connexion d'objets déjà existants (frigos, compteurs d'eau...) aux millions d'objets qui feront leur apparition dans un futur plus ou moins proche. « Nous avons déjà 300 000 ou 400 000 objets connectés sur le réseau et plus de 5 millions en portefeuille », assure ainsi Ludovic Le Mean, PDG et fondateur de Sigfox. Et le marché est en pleine explosion. « Nos antennes nous permettent déjà de couvrir 85% de la population en France, en Espagne, au Pays-Bas. Le déploiement est en cours au Royaume-Uni et au Portugal. Et nous attaquons les Etats-Unis, avec la ville de San Francisco », explique Cédric Georgi. Si l'on estime à environ 5 milliards le nombre d'objets connectés aujourd’hui, les chiffres les plus fous circulent pour 2020, selon les différentes études de marché : 25 milliards pour Gartner, 30 milliards pour ABI Research, 50 milliards pour Cisco, et même 220 milliards pour IDC. Et le phénomène profitera des coûts de développement faibles.

« Avec 20 euros en poche, on peut déjà créer son propre objet connecté », indique ainsi Ludovic Le Mean. De nombreux modules d'électronique et de capteurs à bas coût, prêts à l'emploi disponibles dans le commerce permettent en effet à des particuliers mi- inventeurs et mi- entrepreneurs, de concevoir un objet connecté sur mesure.

Pour accéder au réseau, il suffit alors d'ajouter le module Sigfox, une sorte de modem, et de payer l'abonnement annuel à un prix variant de 1 à 14 euros en fonction du nombre objets connectés (plus il y a d’objets, moins c'est cher) et de messages quotidiens.

La concurrence n'est pas absente. Mais seul Sigfox a commencé à déployer un réseau mondial ; elle est donc bien partie pour occuper une place de choix dans le nouvel Eldorado de l'Internet.

Source : SCIENCES ET AVENIR, N° 819, mai 2015, signé Olivier Hertel.

Environnement - Chine : le milliardaire qui sème dans le désert.

lpv1093Au cœur du Gobi, dans une Chine ou les sables gagnent sans cesse du terrain, Wang Wenbiao a fait fortune en réussissant à cultiver arbustes et plantes médicinales. Un exemple vertueux à l'heure ou le pays promet de limiter les effets du dérèglement climatique et d'une pollution de l'air qui inquiète les citoyens.

Dans la région désertique du Kubuqi, l'empire de Wang Wenbiao se situe au beau milieu du septième désert de Chine, une étendue de 1 600 kilomètres carrés, à un peu moins d'un millier de kilomètres à l'ouest de Pékin. Et une fraction d'un ensemble plus vaste, le Gobi, qui menace chaque jour un peu plus de gagner les villes et les champs de la moitié nord de la Chine.

Face à cette situation dramatique, le fondateur du groupe Elion assure avoir trouvé un business model encore inégalé, qui ferait de la lutte contre la progression des dunes une activité florissante. Grâce aux importantes études sur le terrain menées par ses équipes, M. Wang se targue d'avoir introduit plus d'un millier d'espèces et une centaine de techniques de plantation dans la région, permettant ainsi à des arbustes et herbes de survivre dans 70% des cas, et non plus 30% comme à ses débuts.

lpv1094L'ascension de Wang Wenbiao, qui se classe au 230ème rang des fortunes chinoises avec 1,2 milliards d'euros selon Forbes, suit le scénario classique de l'homme d'affaires qui monte en sachant établir les relations qui conviennent avec les autorités locales. Mais M. Wang présente aussi une particularité qui a largement contribué à son succès : celle d'agir dans un pays dont 20% du territoire est composé de déserts, et ou 25% de la superficie totale est concernée par l'avancée des tempêtes de sable. Autre atout d'Elion : sa lutte contre les gaz à effet de serre, quand la Chine est le premier émetteur de la planète. Fin juillet, le ministre chinois chargé des forêts, Zhang Jianlong, estimait à 7,9 milliards d'euros le coût annuel de la désertification, subie dans des régions peuplées par environ 400 millions d’habitants.

La réglisse, son « or noir », fixe les dunes.

Le milliardaire affirme être le premier à avoir créé un tel modèle économique innovant, et l'argument intéresse Monique Barbut, secrétaire exécutive de la Convention des Nations Unies sur la lutte contre la désertification.

Il a, par exemple misé sur une plante très demandée dans la pharmacopée traditionnelle chinoise, la réglisse, son « or noir », capable de pousser en milieu aride. Elion l'a cultivé massivement entre les dunes, qu'elle permet, en outre, de fixer. « Il a reverdi son désert avec cette plante, qui était utile dans le cadre de ses affaires », constate Monique Barbut, qui voit dans ce modèle un plan économiquement viable, adaptable dans d'autres pays également frappés par l'avancée des sables.

lpv1095Cette zone n'était pas viable avant que je la réhabilite. Il y avait ici 100 000 personnes, mais aucun docteur à proximité pour les naissances, et pas d'avantage de végétation nécessaire à l'élevage itinérant prévalant alors. De fait, les nomades ont été sédentarisés dans les nouveaux bourgs des alentours. Certains sont employés par l'un des branches du groupe Elion, dans le tourisme du désert ou dans ses plantations d'herbes en zone extrêmement sèche, qui nécessitent de la main d’œuvre... « Leurs revenus ont été multipliés par vingt en vingt ans », fait valoir l'employeur.

Wang Wenbiao désire aujourd'hui faire fructifier cette expérience à l'étranger : au Pakistan ou dans l'est de l'Australie, ou Elion a investi
« La classe moyenne chinoise ne veut plus vivre dans n'importe quel environnement », analyse Monique Barbut. Le pays le plus peuplé de la planète doit pour cela se réformer en profondeur.

Le président Xi Jinping prévoit que ses émissions de gaz à effet de serre, atteignent leur plafond d'ici 2030 au plus tard.
Wang Wenbiao a une fois encore senti le vent tourner et mise désormais sur le solaire, puisque le désert qu'il a investi possède les deux atouts nécessaires à l'installation de panneaux photovoltaïques : l'espace et l'ensoleillement. M. Wang n'a pas fini de jouer les bons élèves.

Source : L'Express, n° 3362, du 9 au 15 décembre 2015, de notre envoyé spécial Harold Thibaut, photos Gilles Sabrié pour l'Express.

High-Tech : Exploration spatiale : à la recherche de la bonne combinaison.

lpv1096Pour poursuivre l'exploitation spatiale et conduire d’éventuelles missions vers Mars, la Nasa et le MIT développent de nouvelles tenues beaucoup plus souples et fonctionnelles.

L'intérêt des combinaisons spatiales : protéger les hommes du principal danger rencontré dans l'espace, à savoir le vide. Mais ce n'est pas tout. « Hors l'atmosphère terrestre, les astronautes sont exposés aux rayons X et UV, aux rayons cosmiques de haute énergie, mais aussi aux micrométéorites et aux poussières lunaires, abrasives comme du verre pilé, ou encore aux poussières martiennes, très toxiques », ajoute Roland Lehoucq, astrophysicien au CEA, à Saclay.

Sans compter les températures extrêmes : de -140°C à + 150°C selon l'exposition du Soleil.

Ces dangers n'ont pas empêché Alexeï Leonov, en mars 1965, de sortir dans l'espace, hors du vaisseau Voskhod durant douze minutes, dans un scaphandre Berkut de plus de 40 kilos. Depuis, des centaines de sorties extravéhiculaire ont été réalisées, toujours dans de combinaisons lourdes et volumineuses, souples ou semi-rigides, gonflées d'oxygène comme un Bibendum. Pour poursuivre l'exploration du système solaire et notamment coloniser la planète Mars, une rupture technologique est nécessaire. Objectif visé par le professeur Dava Newman et son équipe du MIT. Ils viennent d'assembler les matériaux de base d'une combinaison d'un genre nouveau. Baptisée BioSuit, elle fonctionne comme une seconde peau, en étant beaucoup plus souple grâce à l'utilisation d'alliages à mémoire de forme permettant de réduire considérablement le volume.

lpv1097La panoplie actuelle compte trois types distincts.

Le premier prototype pourrait être achevé d'ici à quatre ans si les tests sont positifs. BioSuit viendrait ainsi compléter la panoplie des combinaisons actuelles, dont il existe trois types.

Le premier est porté à l'intérieur des capsules, lord des décollages et des rentrées dans l'atmosphère. Il garantit la survie des astronautes en cas de dépressurisation.

Le second permet de sortir dans l’espace. Les astronautes de la station spatiale internationale revêtent ainsi, soit la combinaison américaine EMU (Extravehicular Mobility Unit), soit la russe Orlan.

Le troisième type permet de se déplacer sur le sol, pour marcher sur la Lune. BioSuit serait donc idéale pour remplacer les deux derniers types.

EMU, un mini-vaisseau de 145 kg et d'une autonomie de huit heures, il vaut plus de 10 millions de dollars pièce ! Bardées de technologies et constitués d'une quinzaine de couches de divers matériaux, il maintient une pression gazeuse sur la peau, fourni de l'oxygène, régule la température, préserve des rayons nocifs, des micro-météorites et des poussières, assure les moyens de communication et la propulsion, etc. Ce sont de petits vaisseaux en soi.

Principal défaut : la mobilité. Pour éviter la dilatation du corps et l'ébullition des fluides, de l'oxygène pressurisé (à 0,29 bar) est reparti dans tout l'équipement, du casque jusqu'aux bottes et aux gants. Mais ce gaz comprime aussi les parois, qui durcissent. Il est donc très difficile de les déformer. Or près de 50% de l'énergie musculaire sont ainsi utilisés pour lutter contre la pression gazeuse, ce qui limite la durée et la nature des missions.

lpv1098La Nasa a donc développé un nouveau dispositif pour les sorties en orbite et sur des sols extraterrestres. Dénommé Z-2, il a été conçu avec des matériaux composites qui les rendent bien plus léger (65 kg) que l'EMU tout en améliorant la résistance aux chocs.
Autre nouveauté : l'existence d'un sas intégré dans le dos, qui permet de l'enfiler depuis l'intérieur d'un véhicule et d'empêcher les poussières d'entrer dans l’habitacle. Son ergométrie a été ajustée au moyen d'une imprimante 3D, et son design futuriste est souligné par des diodes électroluminiscentes.

La deuxième version a été présentée en 2014, et la version Z-3 devrait faire son apparition dans la station spatiale en 2018 ou 2019. Pourtant, elle ne résoudra pas le problème de la mobilité, puisqu'il s'agira d'un scaphandre gonflable. Pour obtenir un gain vraiment significatif des équipes planchent sur un concept révolutionnaire qui vise à exercer sur la peau, une pression non plus gazeuse mais mécanique. D'où l'idée d'une combinaison qui ressemblerait à une gaine et se comporterait sur commande.

Pas moins de 14 matériaux ont été passés au banc d'essai et c'est un alliage dit à mémoire de forme, composé de nickel et de titane, qui s'est avéré le meilleur pour appliquer une pression mécanique de façon contrôlée. Grâce à ses propriétés cristallographiques, il retrouve sa structure initiale, fixée par ingénierie, après avoir été déformé. « Ce matériau nous a permis de fabriquer des bobines de quelques millimètres de diamètre qui rétrécissent de plus de 75% sous l'effet d'une chaleur induite par courant électrique », précise Brad Holschuh, un des membres de l'équipe. Elles se comportent ainsi comme des fibres musculaires qui se contactent ou se dilatent quand elles sont stimulées.

Incorporées par centaines dans un tissu élastique, très résistant et parcouru de micro canaux régulant la température corporelle, ces bobines permettraient de fabriquer un vêtement de quelques centimètres d'épaisseur protégeant du vide tout en conférant une très grande mobilité. Léger (environ 10 kg), selon les estimations et seyant comme un costume de super-héros, il serait idéal pour des sorties et des travaux de longue durée. Les scientifiques comptent en outre y intégrer des polymères qui se réparent tous seuls en cas de dégât. Ils développent aussi un casque à réalité augmentée. Casque qui serait, lui, toujours empli d'oxygène, tout comme les bottes au vu de la difficulté à comprimer mécaniquement les pieds et les chevilles sans empêcher les mouvements.

Plusieurs problèmes doivent encore être résolus : verrouiller les bobines sans consommer trop d'énergie, intégrer le casque avec la combinaison, ou enfiler celle-ci dans un environnement sans gravité.

Source : SCIENCE et AVENIR, N° 819, mai 2015, par Franck Daninos.

Sciences fondamentales - chimie : des superbulles à l'énergie phénoménale

lpv1099Une température comparable à celle du Soleil, une pression supérieure à celle de I' atmosphère. Les conditions extrêmes qui règnent à l'intérieur des bulles de cavitation ouvrent la voie à une chimie moins toxique et moins gourmande en énergie.

« Peu de laboratoires dans le monde sont équipés pour observer ce phénomène, qui se déroule à l'échelle microscopique et à très grande vitesse », explique Sergueï Nikitenko, directeur du laboratoire de sonochimie des fluides complexes, Marcoule (Gard).
Les bulles sont en effet produite par ultrasons, une onde acoustique dont les vibrations sont extrêmement rapides : selon la fréquence choisie, on en compte entre 16 000 et un million par seconde. Lorsque l'onde traverse le liquide, elle y génère de fortes variations de pression sur un temps très court, à la manière d'un piston qui s'activerait à toute allure d'avant en arrière. Des mouvements saccadés et violents qui altèrent la cohésion des molécules au sein du liquide et permettent l'apparition de poches de gaz. « On trouve dans ces poches de la vapeur d'eau ou de solvant, ainsi que des gaz dissous initialement dans le liquide, comme de l'oxygène ou de l'azote », poursuit Sergueï Nikitenko.

Une implosion en moins d'une microseconde.

Au grès des variations de pression, les bulles se gonflent plus rapidement qu'elles se dégonflent et grossissent comme des ballons de baudruche jusqu'à une taille critique comprise entre 1 et 100 micromètres (voir l'infographie). A ce stade, elles entre en résonance avec l'onde acoustique et implosent en moins d'une microseconde, comprimant brusquement les gaz qui s'y trouvent, un phénomène que l'on observe aussi bien dans l'eau que dans les solvants organiques ou des métaux liquides. Résultat : la température et la pression grimpent en flèche, déclenchant au cœur des bulles une suite de réactions en chaîne dont les effets favorisent les transformations chimiques (encadré ci­ dessous). Certaines d'entre elles peuvent même être accélérées jusqu'à un million de fois, si l'on en croit Kenneth Suslick qui dirige une équipe de sonochimie à l'université de l'Illinois à Urbana­ Champaign. Grâce à l'énergie apportée par les bulles de cavitation, il est aussi possible de limiter ou parfois même de supprimer certains réactifs chimiques nocifs.

lpv10991Décontaminer les surfaces radioactives.

Pour le moment, cette technique est surtout employée dans l'industrie pour le nettoyage de pièces ou de surfaces, des procédés dans lesquels ils remplacent déjà certains produits chimiques toxiques ( comme l'acide fluorhydrique en microélectronique poar exemple). « Mais le potentiel est beaucoup plus important », estime le chimiste Jean-Marc Léveque, professeur associé à l'université de technologie Petronas (Malaisie).

Déjà, la méthode tend à se développer pour traiter des effluents pollués ou pour décontaminer des surfaces radioactives dans l'industrie nucléaire. Elle sert également à l'extraction de molécules naturelles, pour la fabrication d'arômes ou de biocarburants par exemple. Demain, l'industrie pharmaceutique pourrait aussi bénéficier de cette approche innovante pour la mise au point de nouveaux médicaments. Il y a fort à parier qu'à l'avenir ,les ultrasons vont faire du bruit.

Source / Science et Avenir,N° 819, mai 2015, signé Audrey Boehly.

Actualité-santé : l'espoir d'un traitement contre le nanisme.

Une molécule testée par un laboratoire américain a permis à des enfants de grandir plus vite malgré leur maladie.
Une taille très en-dessous de la moyenne ( 1,31 m pour les hommes ;1,24 m pour les femmes), des jambes courtes, un tronc long et étroit, une grande tête au front bombé. Les caractéristiques physique de l'achondroplasie,la forme la plus courante du nanisme, sont connues,, car cette condition est assez répandue :elle concerne un enfant pour 25 000 naissances.
Aucun traitement n'existe à ce jour sur le marché :la seule option parfois envisagée pour ces personnes pour gagner en taille est une chirurgie d'allongement des jambes, mais il s'agit d'un processus très long et douloureux. Ce type d'intervention est donc très rarement pratiqué .

La molécule testée, la vosoritide, a été mise au point par la société américaine Biomarin. Elle a été proposée à 26 enfants âgés de 5 à 14 ans, dans quatre pays. Deux de ces patients sont suivis en France par le Pr Valérie Cormier-Daire, au centre de référence des maladies osseuses constitutionnelles de l'Institut Imagine à l'hôpital Necker, à Paris.Selon les résultats rapportés par Biomarin dans un communiqué de presse en juin et à l'occasion d'un congrès médicalin international aux Etats-Unis en octobre , le traitement par injection quotidienne a permis, chez  des enfants traités avec les plus fortes doses, une augmentation de la croissance de 50% par rapport aux six mois ayant précédé l'essai.

Cela a complétement changé la courbe de croissance de ces enfants. C’est la première fois qu’on montre que quelque chose est possible pour eux », explique Laurence Legeai-Mallet, directeur de recherche (lnserm) ayant supervisé les essais précliniques sur le vosoritide en France”.

Fort de çes résultats prometteurs,le laboratoire a prolongé l'essai de 18 mois. On saura alors si le gain peut être maintenu dans le temps et si ces enfants pourront espérer gagner entre 15 et 30 cm au total. Cette fois, tous les enfants de la cohorte recevrons la dose maximale pour la quelle les effets ont été constatés. La vosoritide permet d'atténuer l'activité d'un récepteur cellulaire dont la fonction naturelle est de restreindre la croissance osseuse. Chez les personnes atteintes d'achondroplasie,ce récepteur est hyperactif.
Le traitement est destiné aux enfants n'ayant pas encore fait leur puberté. Un fois l'âge adulte atteint, le medicament pourrait malheureusement ne plus corriger le défaut de croissance.

Ces résultats sont très encourageants mais ils doivent encore être confirmés et faire l’objet d’une publication rigoureuse dans une revue scientifique spécialisée. Le vosoritide est le seul medicament à avoir attaint le stade de l’éssai Clinique.

Source : web, le Figaro, actualité du 12 décembre 2015 par Pauline Fréour.
 

*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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