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lu pour vous numero 20

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"Lu pour vous" numéro 20*

 *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.

Sommaire :

  • Initiatives phares des technologies émergentes.
  • Médecine : le défi du coeur artificiel.
  • Santé : un nouvel antidote contre les irradiations mortelles.
  • Aviation : l'avion furtif de la deuxième guerre mondial
  • Navigation cosmique : avion gigantesque comme rampe d'envol pour sattelites et vaisseaux cosmiques.

Initiatives phares des technologies émergentes

Lancée en 2009, cette initiative a pour but de promouvoir et d'encourager le développement, en Europe, de technologies très innovantes.

Au printemps 2011, une commission pluridisciplinaire d'experts indépendants a choisi six projets parmi vingt trois. On peut par exemple trouver la mise au point du »Futur IT « , décrit comme un simulateur à l'échelle planétaire qui serait capable de modéliser le fonctionnement des sociétés et de prédire les crises ; le projet « Human Brain Project« , vaste projet de modélisation informatique du cerveau humain dont l'objectif ultime serait la connaissance globale de son fonctionnement ; ou encore le projet «Graphen«, initiative qui vise à explorer le potentiel novateur du graphène, nouveau matériau carboné, dans le domaine des technologies de l'information et de la communication d'aujourd'hui et de demain.

Après évaluation des dossiers et audition des représentants, la Commission Européenne retiendra deux projets. A la clé pour chacun : 1 milliard d'euros, réparti sur dix ans.

Source : La Recherche, n° 459,janvier 2012,actualités, non signé

Médecine : Le défi du cœur artificiel

Biologique et autorégulée, la machine mise au point par le professeur Alain CARPENTIER sera transplantée début 2012 sur un patient en insuffisance cardiaque terminale qui n'est pas accessible à une « greffe « classique en raison de son âge et de son état général.

Sous sa coque en plastique thermoformé, ce « vrai – faux « cœur est soumis à des tests 24 heures sur 24.

A l'intérieur, nulle oreillette, car celles du patient resteront en place comme dans toute transplantation classique (voir photos). Juste deux ventricules, capables de se contracter et de se déformer sous l'effet de la pression du sang. Une fois en place, des motopompes, à l'aide d'huile de silicone, actionneront cet étrange ensemble composé de tissu animal, de matériaux polymères et d'électronique sophistiquée. Au final, une curieuse forme oblongue dont chaque millimètre a été pensé pour en optimiser le volume et coller au mieux à l'anatomie humaine.lpv203

La start-up à l'origine du projet, est née d'une rencontre entre le Pr. CARPENTIER et Jean-Luc LAGARDERE, à la tête de MATRA, en 1993. CARMAT était né. Dix huit ans après, ce cœur, issu du rapprochement pionnier entre médecine, aéronautique et spatial est enfin sur la ligne de départ.

Avec 900 grammes, ne consommant que 27 watts, ce cœur artificiel reste plus lourd qu'un cœur humain sain, 370 g en moyenne, mais il est totalement implantable dans une cage thoracique, certains cœurs hypertrophiés malades atteignant près de 700 g. Un volume peu paritaire, compatible avec 70 % des thorax masculins, mais seulement 25 % de ceux des femmes.

Tests effectués :

Objectif : faire se contracter le dispositif 230 millions de fois consécutives, sans usure ni défaillance. Car, à raison de 60 à 90 pulsations par minute, un cœur humain se remplit et se vide du sang accumulé dans ses cavités 45 millions de fois par an. Le cœur devra donc fonctionner au moins cinq ans.

Une structure en métal et plastique représente les fonctions de respiration et de circulation du sang. Les tubulures simulent les artères, les veines pulmonaires ou l'aorte ; on peut simuler une hémorragie interne ou une embolie pulmonaire et donc tester ses réactions face à l'accident.

Le revêtement des valves cardiaques est une structure hybride, associant une membrane microporeuse et souple, le polyuréthane, au péricarde (une des enveloppes du cœur) de veau. L'ensemble est ensuite traité chimiquement pour être rendu immunologiquement inerte, sans risque de rejet. Toutes les parties en contact avec le sang sont recouvertes de cette structure pour assurer une compatibilité sanguine parfaite, et éviter tout risque de formation de caillot.

lpv204Ce cœur sera capable de s'adapter aux modifications physiologiques du receveur. En effet, cet organe vital ne bat pas de la même manière au repos et à l'effort, léger ou plus soutenu. Selon le niveau de l'effort du patient, le cœur régulera sa vitesse et la tension artérielle pour procurer plus d'oxygène à l'organisme. Pour permettre cette adaptation, des capteurs basés sur la technologie es MEMS (systèmes micro électromécaniques) et un dispositif électronique embarqué très sophistiqué ont été ajoutés au centre du cœur, après avoir passé avec succès les tests de simulation numériques au laboratoire.

Point faible : les batteries

Dans un premier temps, un câble inséré par l'abdomen reliera la prothèse à des batteries lithium-ion extracorporelles à recharger environ toutes les quatre heures sur le secteur. Portables en bandoulière ou sur un chariot à roulettes, leur poids avoisinera 6kilogrammes. Objectif développer des piles à combustible de moins de 3 kilos, de 2 millimètres d'épaisseur et offrant plus de 12 heures d'autonomie (mise au point pour 2013). Ces piles devraient alimenter le cœur artificiel via une prise implantée dans l'os derrière l'oreille, une zone réduisant le risque d'infection.

Source : Science et Avenir, N° 778, décembre 2011, signé Sylvie Riou-Milliot / La Recherche, n° 459, janvier 2012,,par Jean-Philippe Braly

Aviation : l'avion furtif de la deuxième guerre mondiale.

lpv201Avec ses lignes régulières et élégantes, il pourrait être un successeur du bombardier «STEALTH« ; cette aile volante a en réalité été conçue par les Nazis 30 ans avant que les Américains réussissent à développer leur technologie d'invisibilité au radar.

En utilisant les plans et le seul prototype restant, Northrop – Grunman a construit une réplique à taille réelle du Horten 2 – 29. Elle a été réalisée avec des matériaux disponibles dans les années 40.

Le prototype allemand : deux frères pilote, Reimar et Walter HORTEN ont proposé un design d'aile volante sur lequel ils avaient travaillé pendant des années. L'innovation la plus importante a consisté à la recouvrir d'un mélange de poussière de charbon et de colle de bois.lpv202

La nacelle a été faite d'un tube d'acier soudé, et était conçue pour être propulsé par un moteur BMW 00, moteur à propulsion intégré dans le fuselage. L'avion avait des années d'avance sur son temps.

En théorie, le design très efficace, minimisait la traînée. Bien que l'avion n'était pas complètement invisible aux radars utilisées pendant la guerre, les allemands espéraient qu'il était suffisamment furtif et rapide pour atteindre Londres avant qu'il puisse être intercepté.

Les ingénieurs d'Hitler n'en firent que trois prototypes, le premier a été testé en mars 1944, mais ils n'ont pas eu le temps pour une production en masse.

Santé : Un nouvel antidote contre les irradiations mortelles.

Sauver des souris mortellement irradiés est possible grâce à un nouveau traitement mis au point par des chercheurs américains de l'Institut contre le cancer Dana FARBER et de l'université de Harvard à Boston. Publié dans la revue Science Transnational Médecine, ce résultat ouvre une nouvelle piste pour tenter de soigner des personnes irradiées à de très fortes doses.

Le moyen trouvé pour protéger les animaux exposés à une irradiation considérable de 7 grays, consiste à leur administrer pendant deux semaines un antibiotique de la classe de fluoroquinoles et une petite protéine antibactérienne appelée BPI. Ces produits, destinés à l'origine à neutraliser les effets toxiques des bactéries qui traversent la muqueuse intestinale après exposition à de très fortes doses de rayonnements, s'avèrent capables de protéger aussi la moelle osseuse, premier tissu endommagé par les irradiations. A la fin du traitement, 80 % des souris étaient encore en vie alors que leurs semblables irradiés et non traitées étaient mortes.

Même si plusieurs substances radio protectrices sont déjà connues des chercheurs, cette biothérapie est unique sur au moins trois points. D'abord, elle est la seule à pouvoir agir jusqu'à 24 heures après une irradiation de tout le corps, ce qui permet d'envisager son utilisation chez l'homme à la suite d'une attaque ou d'un accident nucléaire. Ensuite, l'antibiotique et la BPI ont déjà fait la preuve de leur innocuité chez l'homme. Ce qui les dispense de longs et coûteux tests de toxicité tout en rendant possible leur usage à titre préventif chez des personnes qui ignorent encore le degré de leur irradiation Enfin, ces médicaments peuvent être facilement stockés, un avantage important s'il faut Intervenir rapidement auprès d'un grand nombre de victimes.

Source : Le Figaro on-line du 02/01/012, signé Pierre Kaldy

Navigation cosmique : avion gigantesque comme rampe d'envol pour satellites et vaisseaux cosmiques.

Paul ALLEN, cofondateur de Microsoft envisage de construire le plus grand avion au monde, capable de lancer dans l'espace une fusée à plusieurs étages.

D'une envergure de 116 mètres, l'avion sera équipé de six réacteurs du type des Boeing 747 et nécessitera une piste de décollage de 3,65 kilomètres. Il pourra transporter jusqu'à 222 tonnes de charge.

L'entreprise d'ALLEN, Stratolaunch, avec le designer Burt RUTAN, a collaboré déjà au développement du Space Ship One, premier véhicule piloté à atteindre une altitude de 100 kilomètres, limite de l'espace cosmique.

Le premier vol de l'avion est prévu dans les cinq prochaines années.

Source ; Spiegel on-line du 14 /12/2011, wbr/dpa

   
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