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lu pour vous numéro 40

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"Lu pour vous" numéro 40*

*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 :

  • Sismologie : des trous ont pu dévier les ondes sismiques
  • Actualités technologiques : faire transpirer les immeubles pour climatiser
  • Actualité : la Chine, numéro 1 mondial des dépôts de brevets
  • Astrophysique : collision d'Andromède et de la Voie Lactée
  • Actualité, international : l'Afrique, un continent en pleine révolution économique
  • Nanotechnologie : le premier muscle artificiel qui va se mesurer à l'homme
  • Transport : la voiture-fusée vise les 1 600 km/h
  • Energie : des éoliennes en bois

Sismologie : des trous ont pu dévier les ondes sismiques.

lpv400Pour que les sites sensibles, comme les centrales nucléaires, résistent aux tremblements de terre, les chercheurs de l'institut Fresnel de Marseille ont trouvé un moyen inédit : dévier les ondes sismiques. Un premier test grandeur nature vient d'être réalisé avec succès près de Lyon. Sur place, la société Ménard (filiale de Vinci) a foré dans le sol une vingtaine de trous cylindriques de 3 m de diamètre et 5 m de profondeur. En les disposant comme sur un échiquier géant, ces trous ont formé une « lentille » antisismique capable de dévier les ondes, tout autour de la zone définie. Lors d'un séisme de magnitude 4 (mimé ici par la chute d'un bloc de 17 tonnes sur le sol), plus de 30% des ondes de surface ont ainsi contourné la zone centrale. Tout bâtiment construit à cet endroit aurait donc été en partie épargné. Pour mettre au point ce dispositif les scientifiques se sont inspirés du principe de la cape d'invisibilité, utilisée en optique pour rendre des objets invisibles. »Toutes les ondes, qu'elles soient lumineuses ou mécaniques, répondent aux mêmes équations mathématiques », explique Sébastien GUENNEAU,à l'origine des recherches. Reste à affiner le dispositif pour augmenter la part d'ondes déviées. Un prochain test, simulant cette fois un séisme de magnitude 7, est prévu en 2013.

Source ; Science et Vie, n°1143, décembre 2012, signé L.B.

Actualités technologiques : faire transpirer les immeubles pour climatiser.

Aline ROTZETTER, doctorante au laboratoire des matériaux fonctionnels, Institut fédéral suisse de technologie de Zürich.

C'est mon directeur de thèse, W. STARK, qui a ouvert la voie en étudiant l'énorme gaspillage énergétique lié à la climatisation. Il est toujours utile de se pencher sur les solutions de «Dame Nature» pour résoudre un problème. Or, le phénomène de transpiration n'est rien d'autre qu'un procédé de refroidissement par évaporation ! La sueur excrétée par la peau s'évapore progressivement, et cette phase d'évaporation extrait la chaleur du corps humain.

Un bâtiment pourrait transpirer en el couvrant, en guise de peau, d'un polymère particulier : le Poly (N-isopropylacrylamide), alias PNIPAm. Sa caractéristique est d'être «thermo-répondant», au sens où il change brutalement de propriétés à partir d'une certaine température. En l'occurrence, le PNIPAm passe de l'état hydrophile à hydrophobe aux alentours de 32°C. Ainsi, au-dessous de cette température, le matériau accueille et stocke les eaux de pluie dans toute son épaisseur telle une éponge. Mais quand vient la canicule, il repousse cette eau vers la surface lui permettant ainsi de s'évaporer. Le principe est le même que celui de la transpiration humaine, et il n'a pas besoin d'électricité.

Et ça marche plutôt bien ! Nous avons testé un dispositif sur une maquette de maison miniature au toit recouvert de polymère. Soumis à un rayonnement intense (1000 W/m2) simulant un soleil de plomb, le PNIPAm a permis d'abaisser la température de 60°C à 35°C ! Une couche de 3 à 5 mm d'épaisseur suffit... D'après nos calculs, un foyer verrait ainsi sa consommation d'énergie réduite de 60%. Il nous reste à le tester en grandeur nature, de la maison individuelle au gratte-ciel.

Application : notre idée est plutôt adaptée aux climats tropicaux, ou il pleut quotidiennement. De fait, la transpiration des bâtiments réclame d'assez grandes quantités d'eau (3 l/m2 pour répondre à un après-midi caniculaire). Mais, sous d'autres latitudes, il suffirait à la rigueur d'arroser tous les matins ce revêtement.

Perspectives : nous n'avons pas breveté notre invention, ce qui permettra aux pays en voie de développement – là où la climatisation pose un véritable problème énergétique – de l'utiliser librement D'autant que notre matériau s'annonce bon marché...

Source ; Science et Vie, n° 1143, décembre 2012, propos recueillis par V.

Actualités : la Chine, numéro 1 mondial des dépôts de brevets.

Selon un rapport publié le 10 décembre par l'Organisation mondiale de la propriété industrielle (OMPI) à Genève, 2,140 millions d'inventions dans le monde ont fait l'objet d'une demande de brevets, en hausse de 7,8% par rapport à 2010. Sur ce nombre, 526 412 émanaient de Chine, soit une progression de 34,6% par rapport à 2010. La Chine détrône ainsi pour la première fois les Etats-Unis dans ce classement.

Au cours des 100 dernières années, seuls trois offices de brevets – Allemagne, Japon et USA- ont occupé le premier rang de ce classement. « La croissance soutenue du nombre de dépôts de demande de titre de propriété intellectuelle montre que les entreprises continuent d'innover malgré les conditions économiques difficiles ; cette croissance est encourageante, car elle permettra à l'économie mondiale de générer de la croissance » (Francis GURRY, directeur de l'OMPI).

Environ deux-tiers des demandes de brevets aboutissent à l'obtention du précieux document, qui protègera l'invention. C'est dans le domaine des techniques d'information que le plus grand nombre de demandes de brevets a été déposé à l'échelle mondiale en 2011, soit 126 897. L'Allemagne et les Etats-Unis ont déposé le plus grand nombre de demandes de brevets pour l'énergie géothermique et pour l'énergie éolienne.

En 2011, le nombre de brevets délivrés s'est affiché à 996 800 (+9,7%). Le Japon reste en tête du classement, suivi par les Etats-Unis.

L'OMPI relève également une forte activité dans les demandes de marques déposées, 4,2 millions de demandes d'enregistrement, un nombre record de + 13,3%. La Chine occupe aussi le 1er rang de ce classement de marques déposées, suivie par les Etats- Unis, l'UE et la France.

Source : 01net du 11/12/2012, AFP

Astrophysique : collision d'Andromède et de la Voie Lactée.

lpv401Le scénario est enfin connu des astrophysiciens : dans 4 milliards d'années, la Voie Lactée est la galaxie d'Andromède vont se percuter violemment, avant de fusionner.

Les deux spirales aux centaines de milliards d'étoiles, les deux plus grandes galaxies à des millions d'années-lumière à la ronde, foncent bien l'une vers l'autre. La galaxie d'Andromède est aujourd'hui à 24 milliards de milliards de kilomètres de la Voie Lactée. Elle se rapproche l'une de l'autre à la vitesse de 430 000 km/h. Aux côtés de la trainée cotonneuse de la Voir Lactée, Andromède fait d'abord pâle figure : minuscule tache de lumière blanche, à peine plus brillante qu'une étoile dans le ciel nocturne. Puis, l'infime nébuleuse se mue en une tache scintillante, en globe éclatant, en ovoïde bleuté...

A chaque heure qui s'écoule, le nuage de 400 milliards d'étoiles s'approche de la distance qui sépare la Terre de la Lune.

En 3,7 milliards d'années, la lointaine voisine s'est approchée jusqu'aux portes de la Voie Lactée à quelques kilomètres seulement du système solaire. On ne voit plus que cela: le gigantesque vaisseau d'un autre monde qui s'impose dans le ciel, donnant une idée de l'impact à venir.

Brutalement, le ciel s'embrase. En quelques dizaines de millions d'années, les astres immuables laissent place à un gigantesque feu d'artifice cosmique. Les étoiles rouges, bleues, jaunes se mêlent. La métamorphose débute. Andromède et la Voie Lactée commencent par se tourner autour, lentement, comme si elles se jaugeaient. Puis, sous l'effet d'énormes forces gravitationnelles, leurs bras tentaculaires se tordent, se distendent et se rétractent pour mieux se rapprocher de nouveau. Les spirales se frôlent et s'enroulent. Des ponts d'étoiles se forment, unissant les deux galaxies. Leurs nuages de gaz se rassemblent, se compressent et finissent par s'effondrer, donnant naissance à de myriades d'astres. Les plus massives explosent, irradiant des flots de lumière. Les plus légers s'accrochent définitivement à la voûte céleste.

lpv402L'incendie cosmique s'est éteint.... Laissant la place à un gigantesque globe lumineux. Seulement 200 millions d'années après le début de la collision, les nuages de gaz se sont évanouis, consommés en donnant naissance à des milliards de nouveaux étoiles. Les majestueuses spirales se sont désagrégées et les centaines de milliards d'étoiles qui peuplaient la Voie Lactée et Andromède se mêlent. Protégées par les distances astronomiques qui les séparent, elles ont toutes survécu au cataclysme. Désormais, elles se concentrent lentement en une sphère gigantesque au centre de laquelle règne, invisible et majestueux, un trou noir colossal, fruit de l'union de ceux qui trônaient au centre d'Andromède et de la Voie Lactée

Autour de ce bulbe, les étoiles les plus lointaines se mettent à graviter, formant un amas d'elliptique. Entraîné par ce mouvement le Soleil se retrouve relégué en grande banlieue, à 100 000 années-lumière du centre de la nouvelle galaxie. Andromède et la Voie Lactée ne forment plus qu'une.

Source : Science et Vie n° 1140, septembre 2012, signé Mathilde FONTEZ

Actualité international : l'Afrique, un continent en pleine révolution économique.

Une conférence vient de réunir à Paris 140 spécialistes du capital- investissement et des cadres de la diaspora africaine pour vendre le potentiel d'un continent.

L'Afrique offre aujourd'hui les meilleurs rendements de la planète. Ils peuvent atteindre 30%, notamment dans les secteurs qui connaissent une croissance fulgurante comme les télécoms.

Exemples de réussites :

Eco Bank, crée au Togo en 1985 et implantée dans 35 pays, TRAINIS, start-up spécialisée dans la formation des cadres supérieurs

Le fond américain CARLYLE a investi (le 14/11/2012) 210 millions de dollars dans Export Trading Group, en Tanzanie. Cette entreprise de 7000 salariés fournit des équipements aux agriculteurs dans 30 pays. Wendel a investi 125 millions de dollars dans le groupe IHS, qui gère 4000 tours de télécommunications au Nigéria, au Cameroun et en Côte d'Ivoire. Nestlé a ouvert une usine en Angola et en République du Congo (RDC). Coca-Cola a augmenté ses capacités en Tanzanie et au Kenya, prévoit d'investir 12 milliards de dollars d'ici 2020. Orange s'est hissée au deuxième rang du continent, avec 74 millions de clients. Accor prévoit d'ouvrir 30 hôtels, soit 5000 chambres d'ici à 2016.

En dix ans, les flux d'investissements étrangers ont plus que triplé, atteignant 36 milliards de dollars.

Les atouts de l'Afrique :

Une décennie de croissance record : 5,4% par an en moyenne depuis 2000. La rapidité du changement est phénoménale. L'Afrique a été dopée par sa démographie : elle a une population jeune (vingt ans en moyenne), active, avec 500 millions de travailleurs, comptant plus de villes de 1 million d'habitants que l'Europe.

L'Afrique a fait un grand saut technologique. Principal choc, la téléphonie mobile ; il a fait une percée fulgurante : de 2% en 2000, le taux de pénétration est passé à 72% de la population en 2012 ! Un bing bang qui a développé de nouveaux usages, permettant aux africains de virer des fonds ou de rembourser un prêt avec leur téléphone.

Au Kenya, pas moins de 19 millions de clients (sur 41 millions d'habitants) utilisent un service de banque sur mobile. Ils sont en train de sauter l'étape du chèque et de la Carte bleue. La rentabilité atteint les sommets : dans la banque, elle dépasse 30% des fonds propres en Tanzanie et au Mozambique.

L'autre potentiel immense est l'agriculture. L'Afrique compte 60% des terres disponibles dans le monde. La production de céréales a déjà été multipliée par trois en dix ans. Et, à cause de l'urbanisation, la consommation de nourriture va augmenter de 5% par an. Les géants de l'agroalimentaire ont mis un coup d'accélérateur, tels les français Bel (La vache qui rit) et Danone, qui vient d'acquérir la Centrale laitière, leader marocain du secteur, avec l'objectif d'en faire une tête de pont pour attaquer les marchés d'Afrique noir.

L'Afrique, est-elle sortie de l'affaire ? D'abord, ce grand bond en avait brûlé une étape : l'industrie. Le tissu industriel est très faible. Et les exportations sont composées, pour l'essentiel, de matières premières non transformées. Toutefois, certains Etats commencent à profiter d'une nouvelle vague de délocalisation venue d'Asie, dans le textile et la chaussure, l'Ethiopie a accueilli plusieurs groupes chinois qui viennent chercher une main-d'œuvre moins chère.

Source : Challenges, n°323 du 29 novembre 2012, signé Thierry FABRE.

Un bon exemple de développement en paix et stabilité : le Cameroun.

Le Cameroun a une presse libre. Les journalistes analysent, critiquent ou contestent les événements suivant leurs opinions. 95% des enfants sont scolarisés et plusieurs syndicats défendent les intérêts des travailleurs.

A la fin de cette année, la production de pétrole atteindra 90 000 barils /jour. Le secteur hydroélectrique a un potentiel énergétique de 19,7 GW, dont moins de 5% est utilisé aujourd'hui.

Un projet ambitieux de développement ferroviaire est en cours (22 milliards d'euros) pour relier les villes, transporter les marchandises et faciliter le commerce avec les pays limitrophes. Un port en eau profonde est en cours de construction (investissement de 430 millions d'euros)

Objectifs en agriculture : augmenter les récoltes et exporter des produits finis.

Partenariats avec l'Inde, le Maroc (noix de coco), la Chine (industrie du bois), le Brésil (recherche).

Source : Publicité pour investir au Cameroun, paru dans Time magazine d'octobre 2012, voir aussi www.businessincameroon.com

Nanotechnologies : Le premier muscle artificiel qui va se mesurer à l'homme.

lpv404Des chimistes français ont construit des fibres musculaires à base de molécules qui pourraient équiper des robots.

Ces robots, que l'on ne savait pas mouvoir jusqu'à présent, vont pouvoir être dotés de muscles réalisés sur mesure, d'après l'idée de chimistes des universités de Strasbourg et Paris.

Ils viennent en effet de construire le premier muscle artificiel à partir d'une molécule unique, le rotaxane, capable de se contracter et de se relâcher à volonté. Une première mondiale dans le domaine des nanotechnologies. Les molécules ne sont pas encore tolérées par un organisme vivant, mais la validité du concept a été montrée (Nicolas GIUSEPPONE, université de Strasbourg). Recherches publiées dans la revue scientifique Angewandte Chemie.

lpv405Le rotaxane est très particulier ; il est constitué de deux sous-unités emboitées tête-bêche. Selon la manière dont se fait cet encastrement, la molécule adopte une forme contractée ou étirée. L'amplitude du déplacement ainsi obtenu est alors de un nanomètre. Pas grand-chose. L'équipe française a-t-elle décidé de démultiplier ce mouvement en assemblant plusieurs molécules identiques. Au total, les chercheurs ont réussi l'exploit de mettre environ 3000 bout à bout. Ils ont ainsi obtenu un filament long de dix micromètres (10 m soit 0,01 mm). Surtout, ils sont parvenus à faire en sorte que toutes les molécules formant ce polymère se contactent et se relâchent en même temps. Comment ? Tout simplement en faisant faiblement varier l'acidité de la solution dans laquelle il baigne. La chaîne passe de 10m dans sa forme contractée à 16 m en forme relâchée.

Et ce n'est là qu'une première étape. L'équipe de Strasbourg souhaite maintenant assembler ces filaments, côte à côte, pour former un véritable sac de nano muscles capables de se contracter simultanément. Cette structure serait analogue à un sarcomère, la brique élémentaire des fibres musculaires. A terme, selon le nombre de molécules que les chercheurs parviendront à empiler, peut-être ces muscles artificiels pourront-ils même réparer un vrai muscle.

Source : Science et Avenir, n° 790, décembre 2012, signé Olivier HERTEL

Transport : La voiture-fusée vise les 1600 km/h.

Un pilote de dragster australien a dévoilé l'Aussi Invader 5R un véhicule propulsé par un moteur de fusée, carburant à l'oxygène liquide et au bio kérosène. Puissance annoncée : 200 000 chevaux ,qui devraient permettre à la voiture fusée d'atteindre sa vitesse maximale en à peine 20 secondes( 1000 miles par heure, soit 1609,34km/h). Les précédents records au sol avaient été battus par des véhicules dotés de moteurs d'avion de chasse( 1227 km/h).

Un changement de catégorie qui oblige à revoir la conception de la carlingue de l'appareil : celle-ci devra être blindée pour supporter les 12 tonnes de pression par centimètre carré qu'exercera l'air lors de l'accélération .Quant au risque de voir l'engin décoller, le responsable des courses de dragsters en France, Michel CAILLOUX, estime que contrairement au fond plat des voitures de course ,son aérodynamisme en forme de balle devrait le réduire.

Le projet concurrent en Grande Bretagne, le BLoodhound SSC, repose sur la combinaison d'un réacteur d'avion de chasse Eurofighter pour le démarrage et d'un moteur de fusée pour la pointe de vitesse. Premiers tests en 2013 pour les Britanniques, en 2014 pour les Australiens.

Source : Science et Avenir, n°790, décembre 2012, signé J.M.

lpv406

Energie : des éoliennes en bois ;

Une PME allemande de Hanovre, Timber Power, c'est mise en tête de ressusciter les bons vieux moulins à vent. Son constat : aujourd'hui, la fabrication des éoliennes consomme plus d'acier que la construction navale. Or, produire de l'acier revient cher car cela consomme beaucoup d'énergie. Qui plus est, le minerai n'est pas une ressource renouvelable. La réponse de la PME allemande : un mât d'éolienne d'une hauteur de 100 mètres, entièrement réalisé en bois, qui se dresse depuis le 12 octobre dernier près de Hanovre. L'hélice a commencée à tourner pour produire de l'électricité en ce mois de décembre.

Cette réalisation montre l'extrême souplesse et robustesse du «lamellé-collé« un procédé de fabrication qui consiste à coller des lamelles de bois avec la fibre dans le même sens. On observe ainsi des propriétés de résistance mécanique supérieure à celle du bois massif et égale à celles de l'acier et du béton, pour un poids inférieur.

D'une puissance de 1,5MW (de quoi fournir de l'électricité à un millier de ménages), cette éolienne stocke également dans son bois 400 tonnes de CO2.Ce n'est pas qu'un coup d'essai ; l'entreprise a annoncé la construction d'un mât de 140 mètres de haut pour 2013.

Source : Science et Avenir, n° 791, janvier 2013, signé L.C.

   
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