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lu pour vous numéro 134

Détails

" Lu pour vous " n° 134*

Sommaire :

  • Technologie - robots : En Corée du Sud, les premiers pas d'un robot géant digne d'Avatar
  • Technologie - World Solar Challenge en Australie, voiture solaire
  • Prévision alarmante du climat : en Groenland la glace pourrait disparaître
  • Sciences fondamentales - matériaux : les prouesses de l'électronique flexible
  • Technologie : les géants de la technologie bouleversent le marché spatial
  • Antarctique : un iceberg de plus de la moitié de la Corse risque de se détacher en Antarctique
  • Dossier : la science qui vient d'Orient, découvertes chinoises

Technologie – robots : en Corée du Sud, les premiers pas d’un robot géant digne d'Avatar.

lpv1341Method-2 est le premier robot bipède « habité ». Destiné à travailler dans des zones dangereuses ou les hommes ne peuvent pas intervenir, il peut être contrôlé à distance, ses bras reproduisant les mouvements du pilote.

Il marche comme un humain mais fait trembler le sol sous son poids : un robot sud-coréen de quatre mètres de haut contrôlé par un pilote installé dans son torse, a fait ce mardi ses premiers pas sous les yeux des journalistes. Dessiné par un vétéran des blockbusters de science-fiction, Methode-2, 1,5 tonne, présente une ressemblance frappante avec certains des robots militaires du film « Avatar «.

Ses créateurs de la société de robotique Hankook Mirae Technology qui l'ont présenté à Gumpo, dans la banlieue de Séoul, affirment qu'il s'agit du premier robot bipède « habité ». Le robot, qui est plus de deux fois plus grand qu'un être humain, peut être contrôlé à distance, ou par un homme prenant place dans son torse. Les bras du robot, pesant chacun 130 kg, reproduisent alors les mouvements du pilote.
Il a été construit pour travailler dans des zones dangereuses ou les hommes ne peuvent intervenir sans protection, affirme Yang Jin-Ho, président de Hankook Mirae Technology. 242 milliards de wons (191 millions d’euros) ont été investis depuis 2014 pour « donner vie » à ce qui ne semblait possible que dans les films et les dessins animés.

Le robot n’a qu’un an, il fait donc des pas de bébé.

On ignore encore à quoi servira cette créature? Yang Jin-Ho explique qu'elle pourrait n’être qu’un prototype pour permettre ensuite de réaliser des robots de toutes tailles, en fonction des besoins.

D’autant que Method-2 ne semble pas encore totalement sûr de ses pas. « Comme les êtres humains, il lui faudra encore attendre un peu avant de se déplacer librement. »

Source: Le Figaro on line, High-tech du 27/12/2016.

Technologie - World Solar Challenge en Australie : voiture solaire.

Une voiture de course fonctionnant uniquement à I' énergie solaire.

Les étudiants de I' école Technique d’Aachen, (Allemagne) ont en projet une voiture solaire, dont le prototype sortira fin 2016, pour participer en 2017 au World Solar Challenge en Australie.

Le championnat mondial des voitures solaires a lieu tous les deux ans en Australie sur un parcours de 3000 km, de Darwin au Nord à Adelaïde sur la côte Sud.

La première course a eu lieu en 1987. Le Sun Race a atteint à peine 70 km/h.

En 2004, Nuna 4 de l'Université de Delft (Pays-Bas) a parcouru le trajet, en roulant uniquement pendant le jour, en 29 heures et 11minutes, à une vitesse moyenne de 102km/h.

Le projet auquel travaillent 40 étudiants, coutera plusieurs centaines de millions d'euros. Le prototype d'une longueur de 4 mètres et un poids de 150 kg devra atteindre 80 km/h avec un kilowatt.

Source : Der Spiegel, on line du 18/11/2016, signé kope/dpa

Prévision alarmante du climat : au Groenland, la glace pourrait disparaître.

Des éléments constituant la roche en-dessous de la glace atteste cette crainte.

Les prévisions alarmantes s'accumulent et les simulations par ordinateur fournissent des donnés inquiétantes.

Comme suite au changement du climat, la montée du niveau des océans (trois millimètres par an depuis 1993 et 20 cm depuis le début du 20ème siècle) aura des conséquences catastrophiques, car 150 millions de personnes vivent à moins d'un mètre au-dessus du niveau de la mer.

Si les quantités croissantes de gaz de serre dégagées chaque année ne diminuent pas, le niveau des océans augmentera de 82 cm avant la fin du siècle. Cette augmentation dépend principalement du Groenland et de l'Antarctique. Actuellement, l'Antarctique contribue avec 0,2 millimètre par an et le Groenland avec 0,5 mm à cette augmentation.

Des chercheurs de l'Université de Columbia (Etats-Unis) présument que dans les 1,4 millions d'années passées, le Groenland a été libre de glace pendant au moins 280 000 ans.

Comme la couche de glace a disparu pendant ces phases d'échauffement naturelles. Il sera de même à la suite du réchauffement produit par les gaz de serre.

Les chercheurs ont trouvé que pendant ces périodes sans glace des substances radioactives (Beryllium-10 et Aluminium-13) s'accumulent dans la roche en-dessous. La quantité de leur produit de désintégration indique le temps que la roche est restée cachée sous la glace.

Mais il y a un bémol. Dans l'est du Groenland, les chercheurs ont trouvé dans la roche sous la glace que des traces de Beyllium-10 et Aluminium-13, preuve que la côte est du Groenland a été au moins couverte de glace pendant 7,5 millions d'années. Un petit espoir ... ?

Source : Der Spiegel on line du 8 décembre 2016, par Axel Bojanowski.

Sciences fondamentales - matériaux : les prouesses de l'électronique flexible.

lpv1342En utilisant l'élasticité des polymères à la place du silicium, des circuits électroniques souples sont déjà développés. A quand les emballages interactifs, les écrans enroulables ou les rideaux électroluminescents ?

Les travaux de l'équipe du japonais Takao Someya, de Tokio, les annoncent déjà. Les scientifiques ont présenté récemment à Cantyon (Chine) leur prototype de « peau électronique « : un film de trois micromètres d'épaisseur applicable sur l'épiderme, déformable et aussi léger qu'une plume, qui mesure et affiche en temps réel la fréquence cardiaque et le taux d’oxygénation. C'est l'une des dernières avancées de « l'électronique flexible », un secteur promis à un avenir radieux. Elle pourrait aussi faire merveille dans des secteurs comme les emballages « intelligents », les téléviseurs aux écrans « enroulables », les smartphones souples ou... les rideaux électroluminescents.

Toutes ces applications sont fondées sur la même propriété : l'élasticité des polymères, ces chaînes moléculaires qui composent les plastiques, caoutchoucs, colles, peintures, etc. « Grâce à elle, le dispositif de l'équipe japonaise peut être froissé jusqu'à former une boule...ce qui n'empêche pas les circuits électroniques de fonctionner », s'enthousiasme Lionel Hirsch, du laboratoire de l'intégration de matériaux au système de l'Université de Bordeaux, présent lors de la démonstration en Chine.

Une prouesse irréalisable pour l'électronique classique, qui repose sur l'utilisation de cristaux de silicium. Bien que très performant pour conduire l'électricité et traiter l'information, ceux-ci se brisent en effet comme du verre, dès qu'on essaye de les tordre. Tous ceux qui ont par mégarde fait tomber leur téléphone portable en ont fait l'amère expérience.

lpv1343Les polymères peuvent conduire le courant. En ajoutant des charges électriques, par voie chimique notamment, à certains d'entre eux comme le poly acétylène, leur conductivité devient comparable... à celle du cuivre. « Une alternative aux substances inorganiques est alors apparue. Car les polymères semi-conducteurs permettent de reproduire tous les composants que nous connaissons : transistors, diodes, mémoires etc... Les scientifiques comprennent alors qu'il devient possible d'intégrer des dispositifs électroniques sur des surfaces courbes, comme le volant d'une voiture, ou des objets souples tels que des vêtements. Dans les décennies qui suivent, ils se lancent dans une course à l'innovation qui commence à porter ses fruits. Car les atouts de ces polymères ne se limitent pas à leurs qualités architecturales : ils sont aussi moins onéreux à produire.

En effet, alors que les galettes de silicium sont fabriquées à 1 500°C puis découpées et assemblées dans des « salles blanches », les polymères sont conçus à température ambiante.

La liste de leurs qualités semble désormais infinie. Fondée sur la chimie du carbone, ces molécules organiques sont miscibles dans des solvants. On peut les manipuler comme des encres et utiliser toutes les techniques d'impression (rouleau-à-rouleau, jet d'encre...) pour les déposer sur de grandes surfaces souples, un peu comme on fabrique des journaux. Et c'est dans le domaine de la santé que les applications sont particulièrement prometteuses. Ces matériaux peuvent en effet transporter des électrons mais aussi des ions, atomes ou petites molécules chargés électriquement. Or, en biologie, les communications, entre deux neurones, par exemple, s'établissent souvent par cet intermédiaire. D'où l'intérêt pour tous les appareils électroniques apposés sur des muqueuses ou la peau. « Nos équipes ont ainsi démontré, en 2013, que des électrodes en polymères étaient 20 fois plus efficaces que leurs équivalents métalliques pour mesurer l'activité cérébrale », explique Christophe Bernard, de l'Institut de neurosciences des systèmes à l'Université d'Aix- Marseille.

lpv1344Le secteur de l'éclairage et de l'affichage ne sont pas en reste, car les polymères semi-conducteurs ont aussi la propriété d'émettre la lumière quand ils sont « excités » par une certaine énergie. Une particularité qui a été mise à profit pour développer des diodes électroluminescentes organiques (Oled) produisant toute une gamme de couleurs. Avec pour objectif de réduire l'épaisseur des écrans.

Car les afficheurs à base d'Oled se passent des lumières annexes derrière chaque pixel indispensables aux écrans à cristaux liquides.

Avec cette technologie commercialisée depuis 2009, les écrans les plus fins ne dépassent pas 2,5 mm. Mais on n'en restera pas là, promet Lionel Hirsch : « Plusieurs équipes ont présenté à Canton des prototypes de moins de... 1mm d'épaisseur ! ».

On estime que d'ici à quelques années « on combinera la compacité, l'électroluminescence et la flexibilité de ces matériaux pour intégrer des écrans à même les murs des maisons et les tapisser de revêtements éclairants ».

A terme, les ampoules pourraient ainsi disparaître : ce sont les abat-jours, les murs ou les rideaux qui émettront la lumière.

Selon le cabinet IDTechEx, l'électronique des polymères pèsera dans dix ans plus de 60 milliards d'euros, grâce aux applications dans les domaines de l'affichage, de l'éclairage ou des cellules solaires organiques. Encore faudra-t-il, pour assurer l'avenir de la filière, que scientifiques et ingénieurs surmontent le principal inconvénient de ces matériaux : la stabilité et donc la longévité.
« Ils sont en effet très sensibles à l'oxygène, l'eau, et à la lumière, note Georges Hadziioannou (Bordeaux). Quand ils absorbent trop d'énergie, des liaisons chimiques sont détruites et les chaînes se brisent comme des spaghettis. » Pour les protéger, on recourt à des techniques d'encapsulation.

Le verre est très efficace (on l'utilise pour les écrans Oled), mais sa rigidité supprime la flexibilité tant recherchée... Les efforts se concentrent donc sur le perfectionnement des capsules souples, en superposant des films plastiques, mais aussi sur la pureté, l'agencement et la composition chimique des polymères.

Les ingénieurs cherchent aussi à booster la mobilité des électrons. Même si elle a été multipliée par un milliard en quarante ans, elle reste 1 000 fois inférieure à celle du silicium. Ce dernier demeure ainsi imbattable pour toutes les applications énergivores ou nécessitant un traitement rapide de l'information. « Tout le monde est persuadé que ces matériaux apporteront une rupture mais il faut être patient, souligne Michel Popovic, président de l'association française de l'électronique imprimée. On a trop cherché à remplacer le silicium coûte que coûte, misant sur les faibles coûts de fabrication sans prendre assez en compte les performances et les procédés industriels. Résultats : des nombreuses start-up en faillite, et beaucoup d'argent sans doute mal investi.... ».

L'enjeu est désormais de développer des applications ou la flexibilité et la légèreté des polymères apportent une vraie valeur ajoutée grâce pour les technologies nomades, par exemple, qui n'ont pas besoin d'une grande vitesse de calcul.

PHOTOVOLTAÏQUE.

Des cellules solaires souples et légères.

Des cellules photovoltaïques de quelques centaines de nanomètres, très légères mais surtout flexibles, applicables sur toute surface ....Les modules à base de polymères que la société nantaise Armor commercialisera fin décembre semblent promis à un bel avenir : « Après les Oled, c'est le secteur ou les polymères photo actifs devraient réaliser d'ici trois ou quatre ans une grande percée », selon Georges Hadziioannou, du laboratoire de chimie des polymères organiques de l'université de Bordeaux. En équipant des Abribus, des stores, des parasols, des vêtements, etc... Le fonctionnement est analogue à celui des panneaux de silicium, sauf qu'un cœur photo actif en polymères transforme la lumière en électricité. Il est enchâssé entre deux électrodes, des couches qui facilite le transport des électrons, des films en polyester protégeant l'ensemble de l'oxygène et de la vapeur d'eau.

Certes, le rendement (40 W/m2) reste 4 à 5 fois plus faible qu'avec du silicium, mais la souplesse, la légèreté, son procédé industriel « bas carbone » et les facilités logistiques (pour la fabrication et les transports) sont des puissants facteurs de différenciation.

Source : Sciences et Avenir° 837, Novembre 2016, par Franck Daninos.

Technologie - les géants de la technologie bouleversent le marché spatial.

lpv1345Enquête - en confiant une partie de son activité au privé ,la Nasa a permis l'essor d'acteurs nouveaux, mus par une vision et des intérêts économiques.

Colonies humaines sur Mars, touristes embarqués à bord d'avions-fusées, lanceurs spatiaux réutilisables, constellations de petits satellites apportant Internet partout sur Terre... Le marché spatial est en effervescence. Les projets foisonnent, souvent portés par des entreprises privées, avec, aux avant-postes, les Google, Amazon, Facebook, Apple.

Un alignement des planètes inédit explique irruption du « new space », appelé ainsi par opposition aux acteurs nés dans les années 1950-1960. « La décision de la Nasa d'acheter des prestations de services, lancements, données de satellites...) et de confier le développement de véhicules spatiaux à des partenaires privés, libres de les commercialiser à d’autres clients, est le premier facteur déclenchant de la mutation de l'industrie », explique Rachel Villain, conseiller principal au cabinet Euroconsult.

Source - Le Figaro on line du 28/12/2016.

Antarctique : un iceberg de plus de la moitié de la Corse risque de se détacher en Antarctique.

lpv1346Une gigantesque fracture sur la plate-forme Larsen C s'est brusquement allongée le mois dernier, laissant craindre une rupture complète dans les mois à venir.

Plus que 20 km. C'est tout ce qui retient la gigantesque plate-forme de glace Larsen C située dans la péninsule Antarctique de se fissurer complètement, relâchant un iceberg de plus de 5 000 km2, soit plus de la moitié de la taille de la Corse. Ce dernier mois, la fracture s'est allongée de 18 km d’un coup, atteignant près de 90 km de long. Elle est désormais large de près de 5 000 mètres. Une mission de la Nasa en avait pris une image spectaculaire lors d'un survol en novembre.

En soi, cet événement ne prévoit pas de catastrophe immédiate, si ce n'est que le paysage va brusquement changer. Epaisse de 260 mères, cette partie du glacier flotte déjà et ne contribuera donc pas à la montée des eaux. Mais l'examen de Larsen B, une plate-forme voisine qui avait connu un événement similaire en 2002, est inquiétant. Après séparation d'un gigantesque iceberg en février, c'est toute la plate-forme qui s'était désintégrée dans les mois suivants.

lpv1347Si la même chose se produisait, ce sont deux immenses « bouchons » de glace qui disparaîtront, laissant le glacier se situé sur la calotte polaire s'écrouler plus librement vers la mer. Il est difficile de savoir le temps que cela prendrait, mais la quantité de glace retenue actuellement par les plates formes Larsen pourrait faire monter le niveau des eaux de 10 cm.

Impossible de dire si la fracture complète de la plate-forme se produira demain ou dans plusieurs années. Les scientifiques britanniques du projet Midas qui ont dévoilé cette accélération de la fissure de Marson C estiment qu'il ne faudra probablement que quelques mois pour assister à l'événement cataclysmique. Il rentrera dans le top 10 des plus gros événements enregistrés dans la région.

Source : Le Figaro en ligne- sciences du 07/01/2017, signé Tristan Vey.

Dossier : les grandes inventions chinoises.

lpv1348Une pagode astronomique monumentale, un char qui indique toujours le sud, des dragons qui signalent un séisme. Dès l’Antiquité, la Chine s'est distinguée par une créativité dont l'ampleur et la maîtrise technique ne cessent de surprendre.

L'imprimerie, la poudre, la boussole, aucun empire, aucune religion ou étoile n'a exercé plus de pouvoir et d'influence sur les affaires humaine que, de l'autre côté du continent eurasiatique, la civilisation chinoise avait développée avec plusieurs siècles d'avance sur l'Europe, échelonnées du Vlllème au Xllème siècle, et au papier, dont le procédé de fabrication était connu dès le IIème siècle avant JC. Au IVème siècle avant JC ont été développés les premiers outils en fonte, une technique qui n'apparut qu'au XIVème siècle en Europe.

Il faut rappeler que, durant une longue période de l'histoire, bien avant que l'Europe vive sa propre révolution scientifique et économique, la Chine était l'avant-garde de la technique et de l'efficacité ?

Ainsi, selon certains historiens, l'empereur Jaune aurait ordonné, au IIème siècle avant J.-C. de dessiner une boussole mécanique, appelée « le char indiquant le sud », qui permettait de s'orienter dans le brouillard. D'autres, au contraire, en attribuent la paternité au duc de Zhou, à la fin du 2ème millénaire avant JC.

La période de la dynastie Han (206 av JC - 220 apr. JC) est celle de la grande créativité sur les plans scientifique et technique, qui vit émerger certaines inventions emblématiques de la civilisation chinoise.

Parmi ces inventions, la première boussole mécanique au fonctionnement parfait est attribuée à Ma Jun, fonctionnaire vivant au IIIème siècle. Comme l'indique son nom chinois, « le char indiquant le sud » était un char portant la figure d'un homme au bras levé. Quelle que soit la position ou la direction prise par le char, le mécanisme interne était conçu de telle sorte que le bras du personnage pointait toujours vers le sud. Bien que le schéma précis des engrenages qui faisaient tourner cette machine soit inconnu, tout porte à croire qu'il s'agissait d'un mécanisme différentiel.

Zhang Heng est réputé pour avoir conçu un appareil destiné à détecter les tremblements de terre, l'ancêtre des sismographes que l'on commença à construire en Europe qu'au XVlllème siècle, soit 1 500 ans plus tard. Il fallait impérativement trouver le moyen de savoir qu'un séisme s'était produit, de façon à être prêts lorsqu'un messager viendrait informer de l'endroit précis ou envoyer les secours. C’est probablement ce qui l'incita à fabriquer le premier détecteur de tremblements connu, qu'il présente à la cour en 132. : Un appareil en bronze ayant la forme d'un vase, d'environ 2 mètres de diamètre et 2,5 mètres de hauteur lui donne le nom d’»un appareil pour mesurer les vents saisonniers et les mouvements de la terre », car la théorie dominante de l'époque associait l’air capté sur la terre aux secousses sismiques ? La précision de l’appareil devient légendaire le jour où l’un des dragons laissa tomber une bille sans que soit signalée de secousse.

*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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