lu pour vous numéro 127

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" Lu pour vous " n° 127*

Sommaire

  • Science & Culture : comment le corps produit-il la chaleur ?
  • Science & Culture : quel est le bruit maximal possible ?
  • La grande aventure du futur. Sortir du système solaire - objectif Alpha du Centaure
  • Science & futur : bientôt les taxis voleront au-dessus de l'eau
  • Sciences & techniques : bio-informatique, le premier ordinateur à base...de muscle de lapin

Science & Culture : comment le corps produit-il la chaleur ?

lpv1271Le corps humain produit la chaleur en brûlant les sucres et les graisses provenant de l'alimentation avec l'oxygène apporté par le sang. « Cette oxydation a lieu au niveau de petites structures nichées dans nos cellules ; les mitochondries, souvent appelées « usines énergétiques de la cellule », détaille le médecin suisse Bengt Kayser, à l'Institut des sciences du sport de l'université de Lausanne.
Près de 25% de l'énergie libérée lors de ce processus l'est sous forme de molécules énergétiques dites « Adnosine triphosphate » (ATP), qui servent au maintien et au fonctionnement de nos cellules, les 75% restants, donc la grande majorité, sont dissipés sous forme de chaleur ».

Maintenir les 37°C nécessaires.

A l'intérieur de la « graisse brune », un type de tissu adipeux localisé au niveau de la nuque, des cuisses et la cavité abdominale, « les mitochondries ne conduisent même quasiment que de la chaleur, et pas d'ATP à cause d'une protéine empêchant la fabrication de ces molécules », précise l'expert.

Ce qui explique pourquoi cette graisse brune est plus abondante chez les personnes à plus grand risque d'hypothermie (nouveaux nés, habitants des régions froides.....).

Réalisée même quand nous dormons, la fabrication de chaleur par notre organisme permet de maintenir notre température corporelle à 37°C en moyenne. Une température nécessaire pour que toutes nos réactions biochimiques se réalisent de manière optimale.

Source : Science et Vie, n° 1 188, septembre 2016, signé K.B.

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lu pour vous numéro 126

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" Lu pour vous " n° 126*

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  • High Tech - optique : Les prouesses des nouveaux microscopes. Une nouvelle génération d'instruments d'optique permet de voir en détail et en 30 les plus infimes structures d'une cellule.
  • Santé - neurologie : Soigner par stimulation électrique.
  • Santé : Un espoir sur le front des antibiotiques. Pour lutter contre la résistance à ces médicaments, problème de santé publique à l'échelle mondiale, des équipes proposent des stratégies innovantes et prometteuses.
  • Le corps comme vous ne l’avez jamais vu- le génie du corps humain en images.Les rythmes : cœur, cheveux, os, cellules... chaque organe suit son propre temps. Et c'est une horloge interne logée dans le cerveau qui synchronise toutes ces activités.

High-tech ;-optique : les prouesses des nouveaux microscopes. Une nouvelle génération d'instruments d'optiques permet de voir en détail et en 30 les plus infimes structures d'une cellule.

lpv1261La microscopie a franchi un nouveau pas vers la visualisation de l'infiniment petit : une équipe américaine de l'université Yale a obtenu les premières images en trois dimensions de cellules entières à la résolution de 10 nanomètres (nm) sur des échantillons épais de 10 micromètres.

Auparavant, l'épaisseur des échantillons scannés se limitait à 100 nm, soit 10 fois moins, ce qui ne permettait pas d'exploiter l'intérieur des cellules, mais seulement leur surface.

Un autre exploit, publié presque simultanément, est l'œuvre des chercheurs de l'Institut Max Planck de chimie biophysique, à Gëttingen (Allemagne). Ils ont utilisé un instrument ultrasensible sur des tissus vivants de drosophiles (des mouches) pour observer l'armature des cellules. Celle-ci est formée de réseaux de « micro tubes », des structures rigides composées d'une protéine, la tubuline. Pour les visualiser, les chercheurs ont introduit chez la drosophile un gène qui les a rendues fluorescentes. La précision obtenue dévoile la complexité du cytosquelette des cellules suivant les tissus de l'insecte ; musculaires, intestinaux, salivaires ou ovariens. Ces fascinantes images sont les derniers exemples en date des prouesses réalisées par une nouvelle génération de microscopes optiques appelés nano scopes.

Nano pour 10-9, soit un milliardième de mètres. Apparus il y a une dizaine d'années, ils permettent de voir les plus petites structurent assurant le fonctionnement de la cellule. Ces appareils ont fait voler en éclats la barrière de résolution de 200 nm de tous les microscopes, que l'on pensait immuable depuis plus d'un siècle. Une limite liée à la nature ondulatoire de la lumière, qui interdisait l'accès aux structures mêmes les plus fines des cellules. Avec les nano scopes, qui multiplient la résolution par 10 ; celles-ci sont devenues visibles dans leur état naturel. Elles peuvent même être explorées dans des cellules vivantes.
La mise au point de ces instruments a valu en 2014 le prix Nobel de chimie à ces principaux inventeurs, l'allemand Stefan w. Hell et les américains Eric Betziger et William E. Moerner.

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lu pour vous numéro 125

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" Lu pour vous " n° 125*

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  • Dossier- le vin : ce qu’en dit la science
  • Science & Découvertes : le moteur électrique, les bactéries l’ont inventé il y a 2 milliards d »années
  • Science & futur : l’avion du futur a fait son premier vol
  • Actualités High-tech : Le vélo du futur est arrivé
  • Actualités High-tech : un détecteur portable traque les pesticides

Dossier – le vin : ce qu’en dit la science.

lpv1251Tout est une question de chimie : la transformation du raisin en vin résulte d’une multitude de mécanismes et de procédés techniques que la science aide à maîtriser.

Les précieux grains de raisins seront récoltés entre la fin d’août et la mi-octobre en vue de la fabrication du vin.

La science a mis en lumière la grande majorité des mécanismes à l’œuvre dans la vinification, offrant aux viticulteurs une meilleure maîtrise technique. Les réactions chimiques qui qui produisent les divers vins aux parfums subtils et aux arômes variées ne sont pas connues en détail. Retraçons le déroulement de de cette transformation, du raisin à la bouteille.

Après la vendange, le raisin est éraflé. Autrement dit, on sépare les grains du squelette de la grappe. Toutes les composantes du grain de raisin sont essentielles. La pulpe contient les éléments majoritaires, l’eau (environ 75%) et le sucre (environ 25%=, surtout sous forme de glucose et de fructose. Des acides sont aussi présents, acide tartrique et acide malique en tête. L’équilibre entre le sucre, qui sera transformé en alcool, et l’acidité, fournit au vigneron l’indice que le raisin est arrivé à maturité. Mais la pellicule et les pépins jouent aussi un rôle crucial. C’est là que se concentrent les polyphénols, des molécules qui conditionneront la couleur et la structure en bouche du vin.

La peau des raisins noirs contient des polyphénols de la famille des anthocyanes, responsables de la couleur rouge

Les pépins contiennent également des tanins, des polyphénols qui n’expliquent pas par exemple le caractère astringent du vin.

Autre ingrédient important : les arômes variétaux pour les molécules directement présentes dans le grain du raisin.

Le fruit en lui-même contient peu de composants odorants, mais beaucoup de précurseurs d’arômes, qui libéreront des arômes parfumés dans les étapes ultérieures de la vinification.

Toutes les familles de constituants, anthocyanes, tannins, arômes, recouvrent une grande diversité de grains... Toutes ne sont pas encore identifiées. Bien qu’elles ne constituent qu’environ 1% du raisin, elles fondent la composition fine.

Cependant, tout n’est pas joué d’avance. Par exemple, la teneur en anthocyane d’un raisin ne donne pas d’indices sur la couleur exacte du vin final. Pendant l’élaboration du vin, ces constituants vont subir de nombreuses transformations complexes qui feront la particularité de chaque vin, y compris au sein de la même appellation. Le cœur du processus de vinification se déroule en cave.

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lu pour vous numéro 124

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" Lu pour vous " n° 124*

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  • Science & futur : élever des montagnes pour faire tomber de la pluie
  • Science & futur : Les véhicules électriques s'alimenteront au solaire
  • Science & futur : les ballons stratosphériques vont jouer les satellites
  • Actus technique - optique : une lentille d'objectif ultra-fine qui agrandit les images 170 fois
  • Science & techniques - informatique : L'ordinateur du nouveau monde ?
  • Sciences & découvertes - transport : un train à 1200 km/h

Science & futur : élever des montagnes pour faire tomber de la pluie est à l'étude.

Comment augmenter les précipitations dans une région ou l'eau est rare ? En construisant une montagne artificielle qui force les nuages à se former au-dessus d’elle. Pour maximiser la formation de ces nuages, les scientifiques du centre américain de recherche en science de l'atmosphère, chargés de l'étude de faisabilité, devront déterminer la localisation géographique de cette montagne, sa hauteur et l'inclinaison de sa pointe. Il sera alors possible d'ensemencer les nuages à
L’aide d'aérosols favorisant la condensation de la vapeur d'eau. En 2015, 486 ensemencements ont ainsi déjà été pratiqués dans les Emirats, sur les rares nuages capables de faire pleuvoir.

Source : Science et Vie, n° 1187, août 2016, signé S.F.

Science & futur : Les véhicules électriques s'alimenteront au solaire.

lpv1241Deux parasols de 150 m2 de surface, capables de de recharger chacun jusqu'à huit véhicules électriques grâce à l'énergie produite par leurs 554 panneaux solaires (29 kW/c de puissance photovoltaïque) ...

Voici ce que vient d'inaugurer en Corse la spécialiste en énergie solaire Drive Eco. En pratique, il s’agit de deux mini-centrales électriques qui génèrent leur propre énergie solaire (70kw de puissance maximum de charge), la stockent grâce à une batterie (8kw/h de stockage), en rechargeant (en filaire) tous les véhicules électriques et hybrides du matché. Voitures, vélos ou scooters pouvant ainsi être rechargés par beau ou mauvais temps, de jour comme de nuit, y compris en cas de panne d'électricité. Les Le surplus éventuel peut même être injecté dans le réseau électrique, grâce à un système intelligent (smart grid).

Source : Science et Vie, N° 1187, août 2016, signé E.T ;-A.

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lu pour vous numéro 123

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" Lu pour vous " n° 123*

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  • Actualité internationale : le Panama approfondit sa voie maritime
  • Actualité science : habiter une soucoupe flottante
  • Actualité nature : lame de fond pour l'énergie hydrolienne
  • Sciences fondamentales : à la rencontre de la géante Jupiter
  • Microbiologie : Un eucaryote à nul autre pareil
  • Actu techno - énergie : une batterie bat des records de longévité
  • Science & techniques - agriculture : ferme urbaine

Actualité internationale : le Panama approfondit sa voie maritime.

lpv1231Après sept ans de travaux et 5 milliards de dollars d’investissement, la petite république inaugure les nouvelles écluses de son canal centenaire.
Plus de 5 milliards de dollars ont été dépensés, totalement autofinancés, pour un chantier qui a duré sept ans et a occupé 40 000 travailleurs.

Capacité 3,5 fois supérieure.

Nous avons remué 150 millions de mètres cubes de terre, soit presque autant que pour percer le canal il y a plus de 100 ans.
Quand le navire chinois Andromikos, rebaptisé pour l'occasion Cosco Shipping Panama, franchira le 26 juin, vers 15 heures, les dernières écluses de Cocoli, tout devrait fonctionner parfaitement, lpv1232après les tests du début du mois. Les écluses, grandes comme trois terrains de football, vont désormais pouvoir accueillir des porte-conteneurs de 14 000 « boîtes », comme on dit dans le jargon, soit 3,5 fois plus que les vieilles écluses centenaires.

Etape stratégique.

Cet élargissement est une étape importante pour le commerce mondial .Le canal représente 6% du PIB du Panama et un quart de ses recettes fiscales, précise le ministre de !'Economie et des Finances, Dulcidio De Ka Guardia.

Source : Challenges, n° 483, 23 juin 2016, signé Vincent Beaufils.

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lu pour vous numéro 122

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" Lu pour vous " n° 122*

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  • High-Tech : des drones inspectent les avions
  • High-Tech / Océanologie : un robot sous-marin, auxiliaire tactile des archéologues
  • Dossier spécial / Un Euro high-tech : un ballon pour dompter les caprices de l'aérodynamique
  • Dossier spécial / Un Euro high-tech : une pelouse hybride
  • Passion high-tech : la maison au doigt et à l’œil
  • Zurich : tête de pont de l'habitat partagé
  • Fondamentaux Chimie : les nouvelles variétés des jardins chimiques confinés

High-Tech : des drones inspectent les avions.

lpv1221Une start-up française utilise un essaim de drones dotés de caméras pour détecter les impacts de foudre sur les avions.

Figurant parmi les 10 « innovateurs de moins de 35 ans » français sélectionnés par la revue du MIT (Massachusetts Institute of Technology), Matthieu Claybrough a fondé en 2015 avec trois partenaires la société Donecle, à Toulouse, à l’origine d’une solution alternative à la manière actuelle, (15 personnes pendant 8 heures) : un essaim de drones équipés de micro caméras intelligentes.

Un prototype est déjà autorisé à scruter des A 320 dans le cadre de démonstrations. « Nous le faisons en hangar pour l’instant car la réglementation interdit de déployer des drones près des pistes, explique cet ingénieur de l’école polytechnique de SupAéro. Mais le GPS passe mal, voire pas du tout, à cause des structures métalliques. D’où l’utilisation de capteurs lasers sur les drones et d’algorithmes qui calculent en temps réel leur position par rapport à l’avion.

La mission d’inspection étant toujours la même, les trajets des drones, situés à un mètre de la carlingue, sont préprogrammés dans un logiciel embarqué dans une tablette. Il suffit à l’opérateur de cliquer sur un bouton pour que l’inspection se déroule automatiquement sans qu’un pilotage soit nécessaire. Une fois dans les airs, les caméras ne retiennent que les zones où apparaissent de petites taches noires, défaut ou non. Entrainées avec un logiciel d’apprentissage, elles peuvent les répertorier pour faire la distinction entre une sonde Pitot, un rivet, une tache de corrosion ou une anomalie. « Un rapport de dommages est aussitôt envoyé sur la tablette avec chaque zone d’inspection et sa classification proposée, avec un pourcentage de probabilité. Mais c’est un inspecteur qualifié qui contrôle l’ensemble. « Au final, une telle inspection prend vingt minutes au plus.

Source : Science et Avenir, n° 831, mai 2016, signé Arnaud Devillard.

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lu pour vous numéro 121

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" Lu pour vous " n° 121*

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  • Science & futur : le concept de cité flottante prend forme, le projet Next Tokyo 2045
  • A la une : Les microrobots, sur terre, sous l’eau, dans les airs... demain ils seront partout
  • Faire son MBA : le MIT, un univers nobélisable. Un haut lieu de la science, mais aussi une formidable machine à créer des entreprises

Science & futur : Le concept de cité flottante prend forme.

lpv1211Pour gagner toujours plus de place, la ville de Tokyo va urbaniser une partie de sa baie. Cet espace vierge de 1 320 km2 doit accueillir le projet Next Tokyo 2045.

Le principe : relier les deux rives les plus proches l’une de l’autre, qui ne sont séparées que de 14 km, par une cité flottante.

Le centre névralgique du quartier sera la Sky Mile Tower, une gigantesque tour résidentielle de 1609 m de hauteur. Celle-ci pourra loger près de 55 000 personnes.

Le long de la baie, des ilots et des digues seront construits afin de limiter les risques d’inondation.

Pour alimenter les foyers en électricité, il est prévu de capturer l’énergie cinétique des trains qui traverseront la baie et d’utiliser des panneaux photovoltaïques. La force du vent doit être également sollicitée pour produire de l’énergie grâce à des micros turbines installées à l’intérieur des tours. Pour ce faire, un design particulier à dû être mis au point afin de limiter les risques d’effondrement dus aux séismes.

« Si les façades ont une forme conique, les fentes verticales à l’intérieur des tours permettront au vent de mieux circuler », ont expliqué les architectes de Kohn Peterson Fox Associates et le designer Leslie E. Robertson.

Enfin, des espaces agricoles seront cultivés le long de la baie.

Les architectes prévoient notamment de réutiliser l’eau salée pour cultiver des algues qui produiront du biocarburant.

Source : Science et Vie, juin 2016, signé E.P.

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lu pour vous numéro 120

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" Lu pour vous " n° 120*

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  • Sciences & Techniques – nanoscopie : au-delà de la limite de diffraction
  • A la une : l’Univers n’est pas ce qu’on croît !
  • Quatrième dimension ? Super symétrie ? Une force inconnue de la matière ? Un simple signal a tout bouleversé
  • Actualités high-tech : un drone sous-marin autonome
  • Actualités high-tech : les bouteilles se recyclent en fils
  • Actualités high-tech : le plastique allégera les moteurs
  • Actualités-physique des matériaux : récupérer l’eau en imitant la nature

Sciences & Techniques – nanoscopie : au-delà de la limite de diffraction.

La vie comme on ne l’avait jamais vu.

lpv1201Ils s’appellent STORM, SIM et STED. Et ils ne sont pas des microscopes, mais des « nanoscopes ». Grâce à eux, voici que se dévoilent, pour la première fois, molécules, virus ou protéines... au sein même du vivant. Une révolution, selon Myriam Ydri. La preuve... évidemment en images.

Les lois de la physique stipulent : il est impossible de distinguer des objets de taille inférieure à la moitié de la longueur d’onde de la lumière utilisée. Conséquence : avec la lumière visible, qui va de 400 à 800 nanomètres (nm=, deux points distants de moins de 200 nm apparaissent flous.

Grâce aux progrès de la physique, de la chimie et de l’informatique, trois nouvelles techniques de microscopie s’affranchissent aujourd’hui de cette limite, qui rendait jusqu’ici inobservables virus, protéines et les autres objets biologiques d’une taille inférieure à 200 nm.

 

Observer le vivant !

Il s’agit d’une fantastique révolution dans l’observation du vivant ! Baptisés STED, STORK et SIM, trois « nanoscopes » permettent aujourd’hui de montrer, avec une résolution 20 fois supérieure à celle des microscopes classiques, l’infiniment petit...in vivo !

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lu pour vous numéro 119

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" Lu pour vous " n° 119*

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  • Coulisse : la vérité sur l'avenir de la voiture à hydrogène
  • Actus environnement - Océanographie : le blanchiment des coraux devient planétaire
  • Science & futur : une pédale d'accélération vise la limitation d'essence
  • Science & futur : les premiers drones à pouvoir se repérer tout seuls en forêt
  • Science & technologie : dalle photovoltaïque, les routes vont produire de l'électricité
  • Science & futur : un projet veut ressusciter les vols supersoniques
  • Chine : l'empire conquérant : Routes, voies ferrées, ports, pipelines... De l'Asie à l'Amérique du Sud, de l'Afrique à l'Europe, le régime de Pékin investit dans de gigantesques chantiers. Tour du monde ce cette nouvelle ambition géopolitique

Coulisse : la vérité sur l'avenir de la voiture à hydrogène

lpv1191Une autonomie de 500 kilomètres pour 5 minutes de recharge : malgré ses performances, la technologie laisse nombre de constructeurs perplexes.
La Toyota Miral, voiture à hydrogène lancée fin 2014. Malgré un prix élevé (66 000 euros), les clients en raffolent. Le premier mois après sa sortie, ils en avaient commandé 1 500, plus de deux fois le volume de production annuelle. Cet engouement a incité Toyota à passer la surmultipliée. La production atteindra 2 000 voitures cette année et 30 000 en 2020.

Silencieuse et propre (elle ne rejette que de l'eau), la VH (pour voiture à hydrogène) a les avantages du véhicule électrique sans en avoir les inconvénients. Comptez cinq minutes pour recharger la Miral (« futur » », en japonais) ou la ix35 du coréen Hyundai, deux voitures qui peuvent rouler 500 kilomètres d'une traite. Honda, avec sa C1arity Fuel CeH, lancée le mois dernier au Japon, fait encore mieux avec 750 kilomètres d'autonomie. Idéal pour les déplacements au long cours, le véhicule à hydrogène a tout pour devenir un hit.

Aujourd’hui, le marché est pourtant balbutiant. En France, à l'exception de cinq taxis parisiens Hyundai alimentés par une borne de recharge Air Liquide, les seules VH en circulation sont celles des flottes captives (La Poste, EDF, Colas ...).

Avec les politiques de transition énergétique, ce segment de niche pourrait rapidement décoller. Le Japon compte implanter un millier de stations de recharge au cours des dix prochaines années. Le Royaume-Uni, la Belgique, le Danemark et surtout l'Allemagne ont pris le tournant de l'hydrogène. Berlin a débloqué 700 millions d'euros pour créer 400 stations d'ici 2023. Le cabinet Cambridge Econom Eletrics estime que l'hydrogène représentera 7% des ventes européennes d'ici quinze ans.

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