Revue des sciences décembre 2014

Pour la Science

• Un trou noir à l'origine du Big Bang ?
• Une intelligence d'éléphant

La Recherche

• La vaccination sans stérilisation à l'origine du sida?
• La science des rêves

Physique, espace, nanos

• Le boson de Higgs remis en cause
• Un propulseur spatial à plasma dans le vide
• Les trous noirs supermassifs étrangement alignés et parallèles
• Les sursauts gamma rendent la vie impossible dans 90% des galaxies

Climat, écologie, énergie

• Révision de la physique de base du réchauffement
• Expérimentations de géoingénierie à très petite échelle en 2017
• Une pile à combustible qui marche au kérosène
• La réfrigération magnétique arrive
• Les abeilles remplacées par d'autres pollinisateurs
• Une ville-globe flottante sous la mer

Biologie, préhistoire, cerveau

• L'origine de la vie dans la croûte terrestre ?
• Des colliers de ribosomes pour produire en masse des protéines
• Les plantes coupées doublent leur ADN
• Rendre des cellules immortelles, c'est facile
• Activer des gènes par la pensée
• Réplique numérique du cerveau d'un ver (à roulette)
• Contre l'infanticide la polyandrie plus efficace que la monogamie
• Le fonctionnement multitâche des neurones
• La séparation des asiatiques et des européens daterait de 40 000 ans
• La violence est plus causée par la moralité que par son absence
• Le langage n'arrête pas d'évoluer

Santé

• Un transistor imprimé pour détecter les maladies
• Des chromosomes géants cancéreux et circulaires
• Les propriétés anti-inflammatoires du curcuma en émulsion

Techno

• Une imprimante de textiles intelligents
• Communiquer de cerveau à cerveau
• Des lentilles de contact qui intègrent la vidéo
• Courez aussi vite qu’Usain Bolt avec ces bottes bioniques
• Des voitures transparentes pour plus de sécurité
• Le train qui ne s'arrête pas pour prendre les voyageurs au vol
• Un nouveau moyen de transport aérien personnel

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Revues : Pour la Science - La Recherche
Brèves : Physique - Climat - Biologie - Santé - Technologie

- Economie et social

On est à plus de 50% de pays démocratiques, du jamais vu dans l’Histoire.

Un écrivain de science-fiction, Iain M. Banks, imagine qu'on puisse se télécharger sur un ordinateur, et si la téléportation existe un jour, cela suppose effectivement une numérisation du corps pour le reconstituer à l'arrivée, ce qui pourrait être stocké en attendant (et cloné!). La chose est loin d'être possible mais fait se poser la question de ce qui pourrait motiver qu'on se numérise ainsi. Cela ne me semble pas pouvoir être de "vivre" éternellement (est-ce vivre?) mais plutôt de mener à bien des affaires concrètes (comme pour la téléportation). Sinon, se reconstituer, ce serait comme se réveiller le matin, d'abord perception de l'environnement puis rappel de son passé, de sa personnalité, enfin des tâches à accomplir. D'autres pensent malin d'aller enterrer leur ADN sur la Lune comme si cela pouvait les faire revivre ! On sait en tout cas que la vie complexe est forcément très très rare dans l'univers à cause notamment des sursauts gamma qui rendent la vie évoluée impossible dans 90% des galaxies et pendant les 5 premiers milliards d'années de l'univers. Par contre, des formes primitives devraient être beaucoup plus courantes puisque l'origine de la vie pourrait être dans la croûte terrestre et donc protégée des rayons gamma. Il se pourrait que la vie ailleurs soit basée sur un autre sucre que le ribose car ce qu'on appelle XNA aurait les mêmes propriétés enzymatique que l'ARN.

Ici-bas, on nous prédit que, bientôt, on ne fera plus que des bébés éprouvettes, méthode plus sûre que la méthode naturelle, le sexe n'étant plus dès lors qu'une partie de plaisir, bien séparée de la reproduction. On apprend d'ailleurs avec stupéfaction que la vaccination sans stérilisation pourrait être à l'origine du sida en Afrique ! Encore un mal qui vient d'un bien. On nous promet une ville-globe flottante sous la mer, un train qui ne s'arrête pas pour prendre les voyageurs au vol, une voiture volante tricoptère, des voitures transparentes pour plus de sécurité, des bottes de 7 lieues bioniques et des lentilles de contact avec vidéo, voire de communiquer de cerveau à cerveau (cela reste très très limité) mais je ne suis pas de ceux qui pensent que l'évolution technologique avec toutes ses tares ait besoin d'être voulue, que ce soit le résultat de ses chantres les plus bruyants, alors que c'est bien plutôt un mouvement d'ensemble irrésistible, de même que le langage n'arrête pas d'évoluer malgré tous les efforts de certains pour en préserver une pureté complètement fantasmée.

Il y a cependant un paradoxe car, alors même qu'on est à l'ère des technologies exponentielles et qu'on s'approche de plus en plus de grandes ruptures (fusion, intelligence artificielle, biologie synthétique, etc.) et des grandes questions existentielles, on peut dire qu'elles restent entières (origine de l'univers, de la vie, de la conscience, de l'humanité, etc.) et qu'on reste malgré tout plus proche des balbutiements dans ces domaines malgré l'accélération des progrès :

Nous parlons de technologies comme l’intelligence artificielle, la robotique, la biologie synthétique, les nanotechnologies. Elles sont très différentes les unes des autres, mais ce qui les rapproche, c’est que leurs performances doublent tous les dix-huit à vingt-quatre mois. Cette progression est si rapide que les chefs d’entreprise n’arrivent à l’intégrer ni dans leur mode de pensée ni dans leurs stratégies.

Un autre paradoxe, connu comme le paradoxe de Solow qui date de 1987, c'est que les statistiques ne feraient pas état d'une augmentation de la productivité que devrait entraîner toutes ces nouvelles technologies ce qui fait douter certains de leur caractère révolutionnaire. Du simple fait qu'il n'y a pas de rupture technologique tous les ans, en effet, voilà qu'on parle déjà d'un épuisement de l'innovation ! Il y aurait beaucoup à dire, les risques de déflation à cause de la baisse des prix n'étant pas étrangers à l'augmentation de la productivité, mais une hypothèse intéressante de cet article, c'est que les gains de productivité d'un côté seraient compensés par la perte de temps occasionnée par les nouveaux outils numériques. Cela ne me semble pas la bonne explication mais a l'intérêt d'attirer l'attention sur le fait que le numérique capte une grande part de notre temps, que le temps de formation et d'information devenu essentiel prend le pas sur le temps de production et le travail immédiat (il n'y a plus de temps libre).

On a tendance à appeler Big Data la numérisation des process avec des capteurs partout permettant un suivi continu et donc, effectivement, un flux de données très important mais qui ne se réduit pas au traitement de grandes bases de données, impliquant l'ensemble de la production et permettant de connecter directement les performances financières à l'activité productive. En ce sens, les Big Data seraient déjà un facteur important d'amélioration de la productivité, notamment en améliorant l'ajustement de la production à la demande (46%), la performance de l'outil industriel (45%) ou la rapidité des services aux clients (39%). Dans les autres domaines comme l'analyse des réseaux sociaux, le problème des Big Data, c'est la fiabilité des données, leurs déformations, leur plus ou moins grand parasitage (par les spams, etc.).

Dans l'immédiat, la grande nouvelle économique, c'est que le pétrole est tombé à 70$, divisant son cours par 2, ce qui n'est pas une bonne nouvelle pour les énergies renouvelables mais la cible des émirats, qui refusent de réduire leur production pour remonter les prix, serait plutôt les pétroles non conventionnels auxquels ils voudraient mettre un coup d'arrêt, ce qui cette fois serait une bonne chose. On prétend d'ailleurs que les pétroles de schiste devraient décliner avant 2020 aux USA mais la Patagonie pourrait disposer des 2èmes réserves de pétrole de schiste. Il n'y a pas vraiment de pic pétrolier, du pétrole il y en a bien trop, mais c'est uniquement le prix des énergies renouvelables qui déterminera la quantité extraite. Les écologistes ont donc bien torts de se reposer sur la certitude d'un pic de production imminent (on se faisait insulter, accusés de faire le jeu de l'ennemi quand on le contestait!). Cela ne veut pas dire qu'on ne devrait pas assister assez rapidement à une remontée des cours, simplement du fait que les prix actuels affectent aussi  la prospection pétrolière qui connait dès lors un coup d'arrêt mais cela pourrait relancer un peu l'économie mondiale l'année prochaine ou aggraver la déflation (sans parler de la ruine de la Russie, du Venezuela, de l'Algérie, de l'Iran, du Nigéria) ?

Du côté du climat, ce n'est guère brillant malgré l'accord Chine-USA qui ne sera pas suffisant, on est même très loin de compte, mais cela n'empêche pas que la Chine pourrait remplir ses objectifs de réduction de CO2 plus vite que prévus avec la réduction de sa croissance (elle construit aussi des éco-cités modèles, même si c'est plus anecdotique). Le plus étonnant, c'est qu'on ait dû réviser la physique de base du réchauffement, apparemment si assurée, pour arriver à peu près aux mêmes conclusions. Comme on s'oriente vers les pires scénarios d'émissions de gaz à effet de serre, on prépare les premières expérimentations de géoingénierie à très petite échelle en 2017. Certains y croient encore comme l'Armée solaire de Harry qui mobilise des milliers d'étudiants pour développer une photosynthèse artificielle, créant de l'énergie avec du CO2, accessible à tous afin de lutter contre le réchauffement climatique. D'autres innovations comme la réfrigération magnétique permettraient d'économiser beaucoup d'énergie. A signaler aussi un grand dossier sur les supercondensateurs qui font partie de la solution.

Enfin, on nous annonce pour bientôt un parc d'attraction consacré au tourisme spatial en France, avec la possibilité de faire un tour en vaisseau spatial (200.000 euros le billet), d'aller à 30 kilomètres d'altitude dans la nacelle d'un ballon stratosphérique (110.000 euros), voler en apesanteur avec ZERO-G (6.000 euros), voire de simplement monter à bord d'un avion de chasse (1.500 euros). Plus inquiétant, des mini bombes atomiques pourraient en relancer l'usage dans les conflits. Il est bienvenu qu'une revue scientifique rappelle cette évidence pourtant méconnue par tous ou presque, que la violence est plus causée par la moralité que par son absence, c'est pour le bien presque toujours qu'on s'autorise le mal et pour un Bien absolu prêt au Mal absolu !

- Sciences

On nous a gonflé avec Rosetta, une mission spatiale européenne sans intérêt et plutôt ratée, qui confirme qu'il y a du carbone dans les comètes, ce qu'on savait déjà. Une autre mission, MASCOT (Mobile Asteroid Surface Scout) doit partir se poser sur une autre comète. Plutôt que d'attendre que des programmes étatiques envisagent de retourner sur la Lune, des scientifiques anglais font appel au crowd-funding pour lancer Lunar Mission One. Les prochaines missions spatiales pourraient d'ailleurs utiliser un  propulseur spatial à plasma dans le vide. De leur côté, les Russes ont envoyé un satellite mystérieux pouvant changer d'orbite, ce qu'on appelle "satellite inspecteur" mais qui pourrait être une arme anti-satellite (dont le but serait de rendre inutilisables les panneaux solaires plutôt que détruire le satellite faisant trop de dangereux débris). En Physique, Pour la Science nous amuse avec une théorie peu fondée, celle d'un trou noir à l'origine du Big Bang, dont la seule nouveauté est de supposer que notre univers en 3 dimensions résulterait du trou noir d'un univers à 4 dimensions puisque la théorie holographique prétend que nos trous noirs à nous seraient à 2 dimensions seulement (réduits à leur surface). Tout cela très contestable. On ne sait non plus quel crédit accorder à une nouvelle théorie qui remet en cause le boson de Higgs, identifié un peu rapidement sur des caractéristiques trop incomplètes. C'est un vrai mystère par contre que les trous noirs supermassifs soient alignés et parallèles, ce qui pourrait constituer une indication sur la structure de l'univers à grande échelle.

La biologie synthétique et le séquençage du génome continuent à progresser rapidement sans véritable rupture mais on peut s'étonner que Craig Venter estime qu'il y aura 5 Millions de génomes humains complets séquencés en 2020, ce qui semble sous-évalué avec la sortie de petits séquenceurs qui devraient en généraliser l'usage, y compris pour les produits de beauté. Le séquençage de masse du génome devrait permettre de déceler dans la population des mutations bénéfiques pour de nouveaux traitements et certains envisagent de faire appel à la biologie synthétique pour rendre praticable l'exploration spatiale ! On ne s'étonnera guère par contre qu'il se trouve un Coréen pour vouloir cloner un mammouth laineux. Ce sera une autre histoire quand on dotera des chimpanzés de neurones humains (même si on y a renoncé pour l'instant). Plus concret, on avance dans la fiabilité des circuits biologiques, ce qui devrait les rendre un peu plus praticables, comme détecteurs biologiques notamment.

Le plus extraordinaire sans doute, c'est de pouvoir activer des gènes par la pensée, mariage de la génétique et de la neurologie, nouvelle piste de recherche inattendue mais on en est là aussi aux balbutiements. On le voit dans l'étude du sommeil et des rêves si mal connus encore. Plus anecdotique car cela prend la forme d'un jouet, la réplique numérique du cerveau d'un ver (à roulette) pourrait être pleine d'enseignements. On ne sait si cela sera confirmé, car contraire à de nombreuses études, mais les effets de la stimulation électrique du cerveau sont mis en doute comme indétectables.

- Numérique

Après Google et Facebook, Elon Musk, le fondateur de PayPal, Tesla et SpaceX, serait en train de monter une nouvelle société ayant pour but de connecter la Terre entière à Internet grâce à 700 mini-satellites. De son côté, Google propose de surfer sur internet sans publicité contre quelques dollars reversés aux annonceurs. La nouvelle du mois, c'est la soudaineté avec laquelle l'intérêt pour les Google glass retombe, ce qui ne condamne pas les lunettes connectées (ou des lentilles de contact) pour toujours mais la prochaine génération devra être très différente (et plus discrète), sans doute réservées aux professionnels ? Une motion du parlement européen contient un appel à la Commission lui demandant d'envisager une séparation des moteurs de recherche des autres services sur internet, à la suite de quoi, la France et l'Allemagne demandent l'adoption d'un "cadre réglementaire" pour les GAFA, Twitter, etc.

Si les Google glass ne marchent pas, les vêtements intelligents connectés pourraient se généraliser, au moins pour le sport et la santé, car ils permettent d'intégrer de nombreux capteurs à différents endroits du corps (comme le D-shirt). Il y a d'ailleurs une imprimante de textiles intelligents. L'inconvénient, on l'a vu avec les bracelets connectés, c'est le renforcement de la surveillance. Il y aura toujours des outils comme Tails pour démocratiser l'anonymat en ligne ou ShadowCrypt qui rend très facile des mails ou tweets cryptés mais la plupart des utilisateurs de Tor peuvent être désanonymisés. Impossible de se cacher quand on est dehors ! On voit arriver aussi les robots de sécurité. Si les robots vont supprimer pas mal d'emplois, ils sont loin encore de pouvoir nous remplacer et la nouvelle génération de robots devrait au contraire pouvoir demander l'aide d'humains pour étendre leurs capacités. Une des conditions pour vivre avec nous, c'est de reconnaître le monde, ce que commencent à permettre les progrès dans le traitement d'image grâce aux réseaux de neurones et à l'apprentissage, jusqu'à pouvoir décrire la scène représentée dans 60% des cas (voir aussi Futura-Sciences). Enfin, on l'avait déjà signalé mais les accidents impliquant les drones se multiplient, nécessitant de les équiper de systèmes anti-collision et sans doute de les munir d'un contrôle par les autorités. Sinon, l'US Navy a commencé à tester un laser anti-drones (High Energy Laser ou HEL).

Pour la Science no 446, le trou noir à l'origine du Big Bang

- Le trou noir à l'origine du Big Bang, p24

J'ai trouvé leur article mis en vedette un peu faible. L'argument est assez mince : selon le principe holographique, les trous noirs pouvant être réduits à leur surface 2D, notre univers en 3D pourrait venir du trou noir d'un univers en 4D ! L'article se lit facilement car il ne dit pas grand chose à part une prédiction qui se révèle fausse à 4% près. L'hypothèse que les trous noirs donneraient naissance à de nouveaux univers, dans d'autres dimensions, en se transformant en fontaine blanche n'a rien de nouveau mais, il me semble que ce qui objecte à cela, c'est qu'une fontaine blanche produit en continu de la matière à mesure qu'elle est absorbée par le trou noir, ce qui ne semble pas être le cas du Big Bang comme événement unique ?

Dans notre scénario, cet univers tridimensionnel ne serait que l'ombre d'un monde à quatre dimensions spatiales. Plus précisément, l'Univers serait né par l'effondrement d'une étoile en fin de vie quelque part dans ce proto-univers. L'implosion aurait créé un trou noir quadridimensionnel, dont l'enveloppe tridimensionnelle serait notre Univers.

Contrairement aux trous noirs, la singularité du Big Bang (telle qu'on la comprend) n'est pas masquée par un horizon des événements. C'est ce constat qui nous a mis sur la piste de notre modèle. Nous avons cherché un moyen de nous abriter de la singularité du Big Bang et de son imprévisibilité catastrophique, peut-être avec quelque chose qui s'apparente à un horizon des événements.

En modélisant l'effondrement d'une étoile quadridimensionnelle à l'aide du principe holographique, nous avons remarqué que, dans des circonstances très diverses, la matière éjectée lors de l'effondrement stellaire peut former une brane à trois dimensions spatiales sur cet horizon des événements tridimensionnel. Et cette brane est en expansion lente. Notre Univers serait cette brane à trois dimensions spatiales, et correspondrait à un hologramme d'un astre quadridimensionnel s'effondrant en trou noir. La singularité du Big Bang cosmique nous est alors cachée, enfermée pour toujours derrière un horizon des événements tridimensionnel.

Ainsi, notre modèle de Big Bang holographique non seulement résout les principales énigmes de la cosmologie standard (l'uniformité et la géométrie presque plate) sans recourir à l'inflation, mais il supprime aussi les effets délétères de la singularité initiale.

À l'extérieur de notre brane, l'espace complet contient de la matière, qui serait attirée dans le voisinage du trou noir du fait de l'attraction gravitationnelle. Nous pouvons montrer que ce supplément de matière crée des fluctuations sur la brane qui vont à leur tour déformer le fond diffus dans des proportions faibles, mais mesurables. Nos calculs dans le cadre de ce scénario diffèrent d'environ quatre pour cent par rapport aux dernières données du satellite Planck.

De plus, si le trou noir quadridimensionnel est en rotation (beaucoup de trous noirs tournent sur eux-mêmes), alors notre brane pourrait ne pas être identique dans toutes les directions.

- Une intelligence d'éléphant, p38

Ce n'est pas une découverte que les éléphants soient très intelligents. Ils ont les plus gros cerveaux terrestres bien qu'avec un rapport entre 1 et 2 avec leur poids alors qu'on est autour de 6 pour les humains et les dauphins. L'intéressant, cependant, c'est que ce sont des herbivores et non des prédateurs, leur taille en faisant de plus des proies seulement pour les lions et les hommes. L'article prétend de plus que les éléphants n'auraient pas de problèmes de nourriture, ce que je trouve contestable, l'intelligence et surtout la mémoire pouvant assurer la survie du groupe lors de grandes sécheresses notamment. A part ce point, leur intelligence viendrait presque exclusivement de leur complexité sociale. Il me semble cependant qu'elle pourrait aussi être liée à l'intelligence de l'homme, leur plus dangereux prédateur puisque les grands animaux ont tous disparu des régions habités par nos ancêtres. Leurs capacités à distinguer les populations agressives des autres va dans ce sens. On n'est pas complètement sûr de leur conscience de soi et de la mort mais leur intérêt pour des ossements d'éléphants morts est troublant et ils font partie des très rares animaux capable de comprendre la désignation du doigt, ce qui impliquerait non seulement une théorie de l'esprit mais la conscience d'un monde commun ?

La difficulté à se nourrir a-t-elle entraîné le développement de capacités cognitives particulières chez les éléphants ? Il semble que non. Ces animaux ne sont pas confrontés à des problèmes aussi complexes dans leur quête de nourriture. Ce sont des herbivores généralistes, c'est-à-dire peu sélectifs. Ils disposent de ressources alimentaires variées, incluant l'herbe, les arbustes, ainsi que les feuilles et les branches d'arbre. Leur système digestif est peu efficace (seuls 30 à 45 % de la masse des aliments avalés sont digérés), de sorte qu'ils doivent manger presque constamment quand ils sont éveillés, mais cela ne semble pas nécessiter de capacités cognitives particulières.

Les éléphants ont réagi plus fortement aux vêtements portés par les Massaïs qu'aux autres : ils se sont éloignés plus vite et plus loin, et ont mis plus longtemps à se détendre. Ils parviennent ainsi à distinguer une catégorie d'humains qu'ils savent dangereux grâce à leur seul odorat. Ils l'identifient également par certaines caractéristiques visuelles.

La lutte contre la prédation semble donc avoir été l'un des moteurs de l'évolution cognitive des éléphants, mais elle serait loin d'être le plus puissant. C'est dans leurs interactions sociales que ces animaux rencontrent les situations les plus complexes, en constante évolution et qui requièrent les compétences cognitives les plus élaborées.

Quand un congénère est malade, mourant ou mort, les pachydermes approchent le corps dans un silence inhabituel, le touchent avec la trompe, essaient de le redresser ou de lui mettre de la nourriture dans la bouche, le défendent contre les prédateurs… Une fois assurés qu'il est mort, ils le couvrent de terre et de végétation, comportement qu'ils adoptent également envers des humains décédés.

La survie de l'ensemble du groupe dépend des connaissances sociales de sa matriarche. Ainsi, des rapports de dominance existent entre les groupes et quand des éléphants s'abreuvent à un point d'eau ou se reposent à l'ombre, il est plus prudent pour eux de libérer la place à l'arrivée d'un groupe dominant.

- Décupler nos sens, p62

L'article est sur la visualisation des capteurs, qui devraient être en open source et dont les données doivent pouvoir être perçues intuitivement. Nous en sommes loin mais ce que j'ai trouvé le plus intéressant, c'est l'explication de l'échec des Google glass par le fait de ne pas s'adapter à la focalisation de notre attention, ce qui rend les informations affichées intrusives et impertinentes.

- Homo habilis hypercapitalisticus, p21

Gilles Dowek remarque que l'investissement nécessaire pour la fabrication de circuits imprimés atteint des dizaines de milliards, contre quelques dizaines de millions d'euros pour une usine de voitures, ce qui dépasse les capacités des Etats et serait une des raisons de la financiarisation de l'économie (un peu comme le canal de Panama ?).

La Recherche no 494, Les femmes et les maths

Plusieurs articles bien intéressants sur des sujets variés :

- La vaccination sans stérilisation à l'origine du sida?

A l'origine, le virus du sida viendrait de Kinshasa (Léopoldville de l'ancien Congo belge) en 1920 mais ce qui l'aurait transformé en pandémie, ce sont des campagnes de vaccination à partir des années 1950 contre les maladies tropicales avec des aiguilles non stériles réutilisées, ce qui explique que, plus tard, les toxicomanes partageant leurs seringues aient été au premier rang des victimes de ce virus qui s'est adapté à ce mode de transmission. Il aura donc fallu une trentaine d'année pour que cet effet pervers de la médecine coloniale se manifeste.

A l'époque la ville coloniale s'apparente à un camp de travail. Le sex-ratio est exagérément déséquilibré en faveur des hommes migrants et s'accompagne du développement d'une prostitution intense et centralisée qui favorise la propagation du virus.

Par ailleurs, il semblerait que le virus du sida soit de moins en moins mortel, stratégie pour infecter plus de malades ?

- La baisse de fécondité améliore le niveau de vie, p15

L'article de l'équipe de Ronald Lee, de l'université de Californie, à Berkeley, marque un tournant dans un débat entre les économistes et démographes anglo-saxons, plutôt malthusiens, et leurs homologues français, plutôt populationnistes et natalistes. Les premiers estiment que la baisse de la natalité favorise la croissance économique, particulièrement dans les pays pauvres. Au contraire les seconds soutiennent que c'est l'augmentation de la natalité qui stimule la croissance.

Les auteurs ont montré que le niveau de fécondité optimal qui maximise la consommation par tête est assez faible, voire très faible : de 0,9 à 2 enfants par femme selon le pays [...] Quand la fécondité est plus élevée que la valeur optimale, sa baisse favorise la consommation mais quand la fécondité est inférieure à sa valeur optimale, c'est au contraire sa hausse qui accroît la consommation par personne (pays à hauts revenus).

- Les eucaryotes issus des archées ?, p18

Ce n'est pas vraiment une nouveauté que les cellules avec noyau seraient d'anciennes archées mais comme il y avait d'anciens gènes bactériens, le doute subsistait. Or, il semblerait que l'acquisition de gènes bactériens par différents groupes d'archées avait précédé l'apparition des eucaryotes ("En étudiant 134 génomes d'archées actuelles appartenant à 13 grands groupes de ces organismes, ils ont repéré 2 264 gènes considérés comme propres aux bactéries") mais ce serait quand même d'introduction dans une archée de nouveaux gènes de bactérie qui aurait permis la constitution du noyau (indispensable pour une évolution complexe, plus stable que le monde bactérien).

- La science des rêves, p44

Voilà encore un domaine que l'on croyait connaître et qui apparaît sous un nouveau jour (mais pour tout ce qui concerne le cerveau, on n'a pas fini de rectifier nos anciennes conceptions). D'abord, les rêves ne seraient pas réservées au sommeil paradoxal (10mn) mais réparties sur toute la durée de la nuit, bien qu'à des régimes différents. Ensuite, il y aurait 2 cycles dans une séquence de sommeil de 2h ? Tous les 2 commencent par une phase d'endormissement (on s'enfonce dans un trou) puis de sommeil léger (70mn) mais ensuite le premier comporte une phase de sommeil lent profond (30mn) alors que, dans le cycle suivant, le sommeil profond est remplacé par une phase plus longue de sommeil paradoxal (40mn). Il est intéressant de savoir qu'on a pu vérifier que le récit des rêves correspond bien à ce qui a été enregistré par l'IRMf et non pas reconstruit après-coup à partir d'une piqûre d'insecte comme dans un tableau de Dali. Les parties les plus actives pendant notre sommeil sont dédiées à l'émotion (amygdale) et le cortex visuel, surtout pendant le sommeil paradoxal.

Le cerveau humain s'endort progressivement du centre à la périphérie. Le sommeil commence par les structures profondes du cerveau, notamment par le thalamus, noyau servant de carrefour entre les voies sensorielles et le cortex. Puis il gagne le cortex. Finalement l'ensemble du cerveau est ralenti de façon homogène au bout d'une dizaine de minutes. Pendant cette période, le cortex sensoriel reste encore très actif tout en étant détaché de ses connexions sous-corticales habituelles. C'est cette activité sans connexion qui pourrait susciter l'imagerie hypnagogique (qui nous endort).

Les rêves viendraient de la stimulation par le tronc cérébral du cortex, notamment pendant le sommeil paradoxal, hypothèse "bottom-up" qui s'oppose à l'hypothèse "top-down" de rêves produits à partir de nos motivations ou désirs. On serait d'ailleurs incapable dans notre sommeil de lire, écrire, compter, mobilisant trop de ressources cognitives mais interpréter le rêve comme simplement le résultat d'un manque de contrôle et de réflexivité ne semble pas rendre compte de rêves suivis et assez construits. Ce n'est pas toujours chaotique et même souvent très banal, prolongeant le quotidien. Rêver d'un repas quand on a faim n'a rien d'un flottement des représentations mais on peut admettre qu'il y a une levée de la censure du surmoi au moins.

- Le christianisme à l'origine de la science moderne, p50

C'est un peu l'inversion de l'affaire Galilée, essayer de montrer que non seulement le christianisme ne se confond pas avec l'obscurantisme mais il aurait donné son impulsion à la techno-science ! C'est, à la base, une théorie de Kojève et qui trouve à s'argumenter mais surestime les causalités culturelles par rapport aux causalités matérielles (ainsi la guerre entre cités a été un facteur décisif dans les progrès de la science à la Renaissance). J'ai trouvé intéressant que la conception mécanique du monde ait été préférée, dit-on, car préservant le caractère transcendant du créateur, plutôt que les conceptions organiques assimilées au paganisme antique et un Dieu immanent. Il est cependant plus probable que ce soit l'hégémonie du paradigme mécanique à l'époque qui l'ait fait préférer au paradigme organique pourtant très présent aussi (y compris dans le biologisme d'Aristote) : ceci est mon corps. Il s'agirait plutôt des subtilités jésuitiques permettant de retourner les arguments théologiques contre l'atomisme et les sciences, au prix d’acrobaties dialectiques...

Brèves et liens

Physique

cosmologie, physique quantique, nanotechnologies

- Le boson de Higgs remis en cause

La particule découverte au Cern pourrait être une association d’autres particules non prévues par le modèle standard.

En somme, celle que l’on a identifié comme le Higgs serait une particule composée d’autres particules élémentaires et non pas une particule élémentaire elle-même, comme devrait l’être le fameux Higgs du modèle standard.

Ces chercheurs évoquent l’une des multiples théories qui se situent au-delà du modèle standard pour rendre compte de la particule observée au Cern. Cette théorie (appelée "technicouleur") fait partie des pistes de recherches hypothétiques de la physique des hautes énergies.

Et si l’on se place dans le cadre de cette théorie technicouleur, alors la particule détectée au Cern à une masse de 125 GeV peut être expliquée par une association de techni-quark, les quarks prévus par la théorie technicouleur.

Voir aussi RDmag.

- L'interaction du boson de Higgs avec la gravité aurait empêché l'effondrement

C'est très spéculatif et non testable mais une petite interaction entre le boson de Higgs et la gravitation suffirait à empêcher l'univers de s'effondrer après la phase d'inflation.

- 2 nouvelles particules découvertes au LHC

Rien de révolutionnaire.

- L'incertitude quantique signe de l'interaction d'univers multiples ?

Pas très convainquant, mais qu'est-ce qu'on ne va pas trouver ?

- Un ordinateur quantique à base d'ondes de matière

L'inconvénient, c'est qu'il faut des températures proches du zéro absolu pour ces ondes de matière nécessitant d'obtenir un condensat de Bose-Einstein mais cela permet de concevoir des circuits quantiques.

- Utiliser des ensembles d'électrons comme qubits

Des physiciens viennent de mettre en évidence la possibilité de stocker de l'information quantique sur des excitations collectives d'électrons, bien moins sensibles aux perturbations que les électrons individuels.

Il s'agit de stocker un bit quantique (une superposition), non pas sur un seul électron isolé, mais sur l'excitation localisée d'une soixantaine d'électrons interagissant fortement. Dans cette situation, c'est paradoxalement la force des interactions entre électrons voisins qui préserve la nature quantique de l'information, car ces interactions sont largement dominantes par rapport à l'environnement potentiellement perturbateur. Ils ont vérifié que la durée de vie de cette superposition est de l'ordre de 2 microsondes.

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- Les transitions de phase passent par une pluralité de processus

Bien que les transitions de phase soient brutales, elles se produisent pas une multitude de mécanismes à partir des défauts du matériau, un peu comme un verre qui éclate. C'est une découverte importante.

- Des vibrations font passer d'isolant à conducteur

Nous avons prouvé que les phonons (vibrations) des atomes fournissent la force motrice qui stabilise la phase métallique quand le matériau est chauffé.

Les matériaux sont stabilisées par une compétition entre l'énergie interne et celle de l'entropie (une mesure du désordre qui augmente avec la température).

Avant ces expériences, les scientifiques connaissaient la quantité totale de chaleur absorbée pendant la transition du dioxyde de vanadium d'isolant à métal conducteur. Mais ils ne savaient pas la part de l'entropie due aux électrons et celle due aux vibrations atomiques.

Leurs mesures ont révélé que les phonons avec d'inhabituelles fortes vibrations atomiques et forte anharmonicité sont responsables d'environ les deux tiers de la chaleur totale que chaque atome transfère au cours de la transition à la phase métallique.

"L'entropie des vibrations des réseaux d'atomes est en concurrence et surmonte l'énergie électronique, ce qui est la raison pour laquelle la phase métallique est stabilisée à haute température dans le dioxyde de vanadium".

La transition de phase est totalement réversible, de sorte qu'en refroidissant un métal en dessous de la température de transition, il redevient isolant et en le chauffant delà de ce point, il devient métallique.

- Des nanocornets modulables sous la peau par laser infrarouge

Les chercheurs viennent de montrer que les nanocornets, une forme de nanotubes de carbone, couplés à une sonde fluorescente peuvent générer de la chaleur ainsi que des dérivés réactives de l'oxygène lorsqu'ils sont irradiés par un laser proche infrarouge, fenêtre spectrale dans laquelle les cellules et les tissus vivants sont transparents. Grâce à cette propriété, ces nanomodulateurs peuvent contrôler certaines fonctions cellulaires comme, par exemple, augmenter le flux intracellulaire d'ions calcium ou les courants membranaires dans les cellules vivantes. De plus, ils permettent une bioexcitation à distance des tissus lors de l'exposition au laser proche infrarouge.

- Des colloïdes propulsés par la lumière

Grâce aux propriétés photo-électrochimiques de deux matériaux semi-conducteurs (Fe2O3 et TiO2), une lumière ayant une énergie supérieure à la bande interdite déclenche la réaction de décomposition du peroxyde d'hydrogène et produit un nuage chimique autour de la particule, ce qui induit une attraction diaphorétique avec des colloïdes voisins ainsi qu'une auto-propulsion osmotique des particules sur le substrat. Les particules sont autopropulsés dans une direction précise au lieu de subit les fluctuations thermiques aléatoires.

- Des nanoparticules qui s'auto-assemblent pour former des fibres musculaires

Cela pourrait être très utile pour des micro-robots puisque ces pseudos-fibres musculaires de 50 atomes s'allongent lorsqu'on y applique un champ électrique.
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- Encore un micro-robot

Le microrobot qui mesure 800 microns est composé de deux coques qui s’ouvrent et se ferment grâce à des charnières ferromagnétiques activées par un champ magnétique externe. Ce micro sous-marin pourrait ainsi nager dans les fluides corporels comme le sang, circuler dans le système lymphatique ou même naviguer à la surface de l’œil.

- Un propulseur spatial à plasma dans le vide

La propulsion spatiale électrique, ou propulsion à plasma, qui permet la propulsion des satellites et des sondes interplanétaires, est aujourd'hui à un tournant de son histoire avec la mise en service prochaine de satellites de télécommunication "tout électrique". Le remplacement des propulseurs chimiques par des propulseurs électriques (dans lesquels la poussée est assurée en extrayant et en accélérant les ions positifs issus d'un plasma à haute densité) apporte un gain substantiel en masse de carburant et permet ainsi une réduction significative du coût d'un lancement.

En jouant sur la géométrie des surfaces et sur la forme du champ magnétique, les chercheurs sont parvenus à produire et à accélérer le plasma à l'extérieur du réacteur, c'est-à-dire dans le vide, tout en maintenant un rendement élevé. Cette nouvelle configuration fait disparaître les interactions entre le plasma et les parois qui sont à l'origine de l'usure du moteur et de la limite en puissance. Les propriétés de cette configuration "sans parois" laissent ainsi entrevoir le développement d'un propulseur à très longue durée de vie et à consommation de carburant encore réduite.

- Les trous noirs supermassifs étrangement alignés et parallèles

Les axes de rotation de trous noirs supermassifs situés aux centres d’un échantillon de quasars sont parallèles sur des distances de plusieurs milliards d’années-lumière. En outre, ils ont tous tendance à être alignés sur les vastes structures de la toile cosmique.

Les nouveaux résultats obtenus par le VLT indiquent que les axes de rotation des quasars tendent à être parallèles aux structures à grande échelle auxquelles ils appartiennent. Ainsi, si les quasars se distribuent le long d’un filament, les axes de rotation des trous noirs centraux s’alignent dessus. Les chercheurs estiment à moins de 1 % la probabilité que ces alignements soient fortuits.

- Les galaxies s'espacent de 30 millions d'années lumière

ou peut-être 18 millions mais moins souvent et c'est peut-être un biais statistique...

- Surabondance de matière noire dans le voisinage solaire

Le mouvement des étoiles de la Galaxie a permis de mettre en évidence la surabondance de matière noire dans le voisinage solaire. Cette étude révèle deux fois plus de matière noire que ce qui était admis jusqu'à présent.

Ces observations sondent un grand volume d'espace en dehors du disque stellaire de la Galaxie ainsi que la force générée par la matière noire. La quantité de matière noire qui en est déduite y est très supérieure à celle nécessaire pour expliquer la rotation des étoiles autour du centre Galactique. Cela implique qu'en plus d'un halo de matière noire formé aux premiers âges de la Galaxie (il y a 12 milliards d'années), cette dernière possède également un disque de matière noire. Ce disque sombre résulterait de l'accrétion de petites galaxies satellites: les mini-halos de ces galaxies satellites accrétées fusionneraient puis formeraient un disque aplati. Ces observations viennent confirmer les prédictions d'un tel mécanisme déjà obtenues par des calculs numériques appuyés sur des bases théoriques.

On notera également que la théorie effective MOND fait une prédiction similaire. MOND est une théorie alternative à la relativité ; elle modifie les lois de la gravité et s'affranchit de l'hypothèse de la matière noire. Une de ses prédictions est l'existence d'un champ de force différent de la force newtonienne. Dans le cas de notre Galaxie, le champ de forces est alors semblable à celui d'un disque de matière noire, donc semblable au champ de forces observé.

Voir aussi Futura-Sciences.

- Les sursauts gamma rendent la vie impossible dans 90% des galaxies

En utilisant les dernières données concernant les sursauts gamma, deux astrophysiciens ont estimé leur fréquence dans les galaxies et surtout leur impact sur l’apparition et l’évolution de la vie. Leurs conclusions sont assez pessimistes. Actuellement, seulement 10 % des galaxies pourraient abriter des civilisations technologiquement développées. En provoquant des extinctions massives à répétition, les sursauts gamma entraveraient en effet l’évolution des biosphères.

Les calculs indiquent que le rayonnement gamma de ces événements catastrophiques peut mettre en péril la couche d’ozone de bien des biosphères ressemblant à la Terre, sur de grandes distances dans une galaxie. En l’absence de ce bouclier protecteur, les rayons ultraviolets peuvent sérieusement endommager ces biosphères, entraînant alors des extinctions massives. Certains expliquent d’ailleurs de cette façon celle de l’ordovicien, survenue il y a environ 450 millions d’années. Les biosphères les plus proches d’un sursaut gamma seraient bien sûr directement stérilisées par les flashs gamma, mais celles qui sont plus lointaines pourraient bien être périodiquement ramenées à la case départ, ne contenant plus que des populations d’unicellulaires ou de métazoaires peu évolués.

Les étoiles sont plus nombreuses proche du centre des galaxies de sorte que l’occurrence des sursauts gamma y est plus importante. Les parties extérieures des galaxies sont donc des environnements plus propices à l’évolution, sur le long terme, d’une biosphère.

Les jeunes galaxies étaient plus petites que la Voie lactée dans le passé et avec une métallicité plus basse. Cela semble impliquer que pendant au moins les 5 premiers milliards d’années de l’existence du cosmos, les sursauts gamma stoppaient rapidement l’apparition de toute forme de vie complexe dans toutes les galaxies. De nos jours, des grandes galaxies comme notre Voie lactée sont encore minoritaires. Dans un rayon de 6.500 années-lumière autour du centre de notre Galaxie, les chances que soit survenu un sursaut gamma mortel pour des biosphères dans les derniers milliards d’années seraient de 95 %. Au final, 90 % des galaxies dans l’univers récent seraient encore le lieu d’un trop grand nombre de sursauts gamma pour qu’une vie évoluée ait eu le temps de se développer. Notre univers semble donc encore trop jeune pour qu’aient pu y apparaître un grand nombre de civilisations intelligentes dans chaque galaxie.

Ce n'est pas vraiment nouveau, j'en ai parlé souvent, mais les calculs sont plus précis. Par ailleurs, le développement de la vie nécessite un climat stable, or la biosphère participe à cette stabilité, ce qui réduit encore les possibilités mais le fait que l'ADN survive dans l'espace rend très difficile de ne pas contaminer les planètes qu'on explore et renforce l'hypothèse de la panspermie (quoique les distances entre les planètes fait pencher plutôt sur une origine locale à partir de briques cosmiques). Il y a aussi une théorie, assez délirante, qui imagine une vie envahissant tout l'univers jusqu'à pouvoir en inverser l'évolution ! (Homogeneous cosmology with aggressively expanding civilizations), où l'on voit que peut importe ce qu'on dit, il faut juste respecter les apparences formelles de scientificité...

- Notre bouclier plasmasphérique s'étend jusqu'à 11 000 km

C'est une autre condition de la vie qui réduit encore le nombre de planètes habitables.

Climat

climat, énergies, écologie

- Révision de la physique de base du réchauffement

Comme le rayonnement de grande longueur d'onde est piégé par le CO2, la terre commence à se réchauffer, affectant diverses parties du système climatique. La glace de mer et la couverture neigeuse fondent, transformant ces réflecteurs blancs de la lumière du soleil en endroits plus sombres. L'atmosphère devient plus humide car l'air chaud peut contenir plus de vapeur d'eau, ce qui absorbe plus de rayonnement à ondes courtes. Ces deux phénomènes diminuent la quantité de rayonnement à ondes courtes qui rebondit dans l'espace, et la planète se réchauffe plus rapidement à la surface.

Pendant ce temps, comme tout corps qui se réchauffe, la Terre émet plus de rayonnement à grande longueur d'onde, ce qui compenserait les effets du piégeage des grandes longueurs d'onde par le CO2 (le rayonnement de la Terre ne diminue pas). Toutefois, une Terre plus sombre absorbe maintenant plus de soleil, ce qui fait pencher la balance vers un réchauffement net mais à cause de la diminution du rayonnement des ondes courtes et non des ondes longues.

"Il y a donc deux types de rayonnements importants pour le climat, et l'un d'eux est affecté par le CO2, mais c'est l'autre qui conduit directement au réchauffement climatique - ce qui est le plus surprenant".

Il se pourrait qu'au milieu du siècle la cause principale du réchauffement climatique devienne l'augmentation de l'absorption du rayonnement solaire plus que l'effet de serre.

Ce n'est pas une mince affaire dont je suis étonné qu'on ne parle pas plus car d'une part cela rend encore moins crédible qu'on arrive à limiter le réchauffement et devrait réorienter les stratégies de luttes contre le réchauffement au sol.

- Les petites éruptions volcaniques depuis 2000 ont réduit le réchauffement

Les petites éruptions ont plus d’influence sur la température de l’atmosphère qu’on ne le pensait, et pourraient avoir fait baisser le thermomètre planétaire de 0,05 à 0,12°C.

Jusqu’ici, la plupart des scientifiques pensaient que les aérosols qu’émettaient les petites éruptions ne dépassaient pas la troposphère, la couche de l’atmosphère en-dessous de 15 000 mètres. C’est là que se produisent les phénomènes météorologiques et les particules d’aérosols qui y circulent sont rapidement éliminées.

Ridley et ses collègues ont pu montrer que la stratosphère basse contient effectivement une grande quantité d’aérosols issus de petites éruptions volcaniques. Par exemple, des données recueillies près de Tsukuba, au Japon, montrent qu’environ un tiers des aérosols stratosphériques – émis pour la plupart par de petits volcans – se trouvent à moins de 15 000 mètres d’altitude. Et dans la région de Tomsk, en Russie, c’est environ la moitié des aérosols stratosphériques qui s’accumule en-dessous de 15 000 mètres.

- 50% de foudre en plus si on a 4°C de plus à la fin du siècle

Voir aussi Futura-Sciences.

- Températures record des eaux de surface

Les eaux de surface océaniques sont maintenant les plus chaudes jamais enregistrées. En Juillet de cette année, la surface des océans était 0,55°C au-dessus de la moyenne depuis 1890, tout en battant le record précédent de 0,51°C en 1998. Dans le Pacifique Nord, les températures étaient environ 0,8°C au-dessus de la moyenne, et 0,25°C plus chaudes que le record de 1998.

Voir aussi Sciences et Avenir.

- Les émissions de carbone des sols surestimées ?

La dynamique complexe des microbes du sol est résumée dans ce schéma.

Les populations microbiennes sont très diverses et en interaction les unes avec les autres. La façon dont elles réagissent à des augmentations de température varie dans l’espace et dans le temps. Tous ces paramètres font que les prédictions issues des modèles utilisés pour rendre compte du comportement de sols riches en microbes, comme ceux de la toundra en Arctique ou ceux de la forêt amazonienne, sont peu fiables.

- Un an de CO2 sur la planète

Cette vidéo publiée le 17 novembre par la Nasa montre les émissions de CO2 dans le monde au fil de l’année 2006 et sa diffusion dans l’atmosphère : les volutes bleues correspondent à une concentration faible (375 ppm), celles en jaune (382 ppm), rouge (385ppm) et rouge foncé (395 ppm), à des concentrations plus élevées.

- Premières expérimentations de géoingénierie à très petite échelle en 2017

On pourrait explorer les effets de l'injection d'aérosols de sel de mer dans les nuages ​​marins. L'objectif est d'augmenter la teneur en gouttelettes d'eau des nuages, ce qui fait qu'ils reflètent plus de lumière solaire (cloud brightening).

La seconde étudiera les effets de l'injection d'un kilogramme de substances contenant du soufre à une altitude de 20 km. Le but de cette "expérience de perturbation stratosphérique contrôlée" (ou Scopex) est de voir si des ions sulfates saperaient nos efforts de reconstruction de la couche d'ozone. La crainte est que ces substances puissent déclencher des réactions chimiques qui réduisent la couche d'ozone.

La troisième expérience explorera le potentiel de rendre les cirrus de la haute atmosphère plus transparents au rayonnement que renvoie la Terre dans l'espace. La vapeur d'eau dans les nuages ​​se comporte comme un gaz à effet de serre, piégeant la chaleur. En les ensemençant avec des substances (comme le bismuth tri-iodure) qui poussent l'eau à former des particules de glace, l'espoir est de réduire la vapeur d'eau et permettre à plus de rayonnement de s'échapper.

J'étais très opposé à la géoingénierie, ne faisant qu'en rajouter dans l'irresponsabilité, avant l'échec des négociations sur le climat et la constatation qu'on va exploiter tous les hydrocarbures de la planète jusqu'à la dernière goutte ! Il ne s'agit pas de faire de la géoingénierie un programme, c'est un pis aller qui pose d'innombrables problèmes et il faudra de toutes façons changer notre système de production en se recentrant sur l'économie locale mais on en est loin encore et on ne va pas se laisser griller sur place sans rien faire. Il est d'ailleurs probable qu'on ne puisse déjà revenir en arrière et qu'on ait dépassé un seuil qui enclenche l'emballement de la bombe méthane, trop minimisée par le GIEC. Je fais toujours partie de ceux qui pense que la fonte de l'Arctique pourrait être plus rapide que prévue, même si j'espère que non et que des facteurs externes comme des éruptions volcaniques peuvent nous en protéger (jusqu'à l'hiver volcanique!). S'il serait bien préférable que ce ne soit pas la technologie la solution mais une économie plus écologique et l'accélération de la transition énergétique, nous ne sommes pas assez sages pour nous passer de ces expédients. Il n'est, en tout cas, pas absurde de tenter des expériences à échelle très réduite même si cela fait douter qu'on puisse en évaluer l'impact alors que le climat est tellement complexe et réagit avec retard et une grande inertie. On en apprendra sans doute quelque chose quand même, peut-être qu'il faut abandonner ces techniques. Ce serait dramatique d'en arriver là car les risques de changer le climat sont assurés, provoquant toutes sortes de catastrophes climatiques (sécheresses ici, inondations là) et faisant du climat une impossible responsabilité humaine, désormais soumis à une régulation artificielle qui semble bien hors de notre portée pour un moment et pourrait difficilement satisfaire tout le monde (suscitant des luttes de pouvoir ou achevant la mondialisation ?). Malgré tout cela, il vaut mieux étudier à l'avance ce qu'on risque de faire sinon dans la panique et la précipitation.

- Un revêtement hydrofuge améliore l'efficacité des centrales thermiques

Le revêtement améliore l'efficacité d'un élément clé d'une centrale électrique, le condensateur de vapeur. Dans les centrales, le combustible est brûlé pour produire de la vapeur qui fait tourner une turbine. Lorsque la vapeur sort de la turbine, elle doit être refroidie et recondensée, participant à la force d'aspiration qui permet de faire tourner la turbine.

Le revêtement permet d'augmenter cette force d'aspiration. Habituellement, l'eau s'accumule sur les parois, ce qui ralentit le refroidissement. Le nouveau revêtement repousse l'eau, l'empêchant de s'accumuler.

- Transformer la sciure en carburant

- Une pile à combustible qui marche au kérosène

C'est la première pile à combustible à température ambiante qui utilise des enzymes pour produire de l'électricité avec du kérosène sans avoir besoin d'enflammer le carburant. Ces nouvelles piles à combustible peuvent être utilisées pour alimenter des appareils électroniques portables.

- Injecter de l'hydrogène pour transformer la biomasse en combustible

- Des panneaux solaires qui se montent en 1 h

- Des drones avec des caméra thermiques pour mieux isoler les bâtiments anciens

- Ween, le thermostat qui baisse la température quand on n'est pas là

Dès que les familles quittent la maison, que ce soit pour un petit déplacement ou les sorties du week-end, des économies sont réalisées. Selon l'Ademe, Ween pourrait générer jusqu'à 25% d'économies, soit 400 € /an pour une maison de 120 m².

- Un bus qui marche aux excréments

Ce bio-bus de l'aéroport de Bristol marche au méthane produit à partir de déchets végétaux et d'excréments.

- Transformer ses mouvements en énergie

Ampy est un petit boitier léger et compacte qui peut être fixé, grâce à des accessoires, à vos bras, vos hanches, vos jambe ou encore à un sac à dos. La technologie embarquée récupère l’énergie cinétique des mouvements que vous effectuez dans vos activités quotidiennes (marche, vélo, course à pied) et la transforme en électricité. Il vous sera ainsi possible de recharger votre smartphone, votre smartwatch, votre bracelet intelligent ou tout autre appareil électronique portable doté d’un port USB. Ampy stocke l’énergie recyclée dans une batterie lithium-ion intégrée pour une utilisation ultérieure.

- Des batteries pour éoliennes moins chères

C'est une batterie à électrolytes circulants, dont les électrodes « à haute performance sont issues de matières premières moins chères que celles actuellement utilisées ». Cette batterie dont les éléments seront recyclables, pourra stocker de l'électricité au pied de l'éolienne pendant au moins une dizaine d'heures.

- Une batterie format timbre-poste faite de nanopores

Sa structure repose sur une feuille en céramique de la taille d’un timbre-poste percée de millions de trous microscopiques appelés nanopores. Le premier prototype se recharge en une dizaine de minutes et supporte d’ores et déjà plusieurs milliers de cycles de charge.

- Faire du graphène nanoporé à partir du CO2

- La réfrigération magnétique arrive

"Nous avons observé qu'un effet magnétocalorique géant peut être obtenu par une simple rotation autour d'un petit cristal de HoMn2O5, et ce dans un champ magnétique fixe, indique Mohamed Balli. À la suite de cette découverte, nous avons proposé un concept innovant pour la liquéfaction de l'hélium et de l'hydrogène en utilisant l'effet magnétocalorique rotatif." Cette avancée est d'une grande importance dans le développement pratique de la réfrigération magnétique.

"La réfrigération magnétique basée sur l'EMC rotatif constitue une alternative sérieuse pour remplacer les systèmes de réfrigération conventionnels, parce qu'elle est éco-énergétique et sans danger pour l'environnement, souligne l'étudiant-chercheur étoile. La découverte d'un large EMC rotatif dans l'oxyde HoMn2O5 permettra de mettre en place des systèmes de réfrigération simples, efficaces, compacts, et capables de produire de grands froids à peu de frais."

Ainsi, la réfrigération magnétique à la température ambiante laisse entrevoir de nombreuses applications: réfrigération domestique ou industrielle, climatisation de bâtiment ou de véhicule, refroidissement de systèmes portable et bien plus.

- Rafraîchir les bâtiments sans système de climatisation

Des ingénieurs de l’université de Stanford ont mis au point un revêtement innovant destiné à aider à climatiser les bâtiments. Leurs résultats, publiés récemment dans Nature, indiquent que leur procédé permettrait de maintenir la température intérieure à près de 5 °C en dessous de la température extérieure. Sans avoir à faire appel à une quelconque source d’énergie. Au cœur de l’invention, un matériau ultramince (seulement 1,8 micron d’épaisseur) et multicouche dont l’action est double. Un, il permet de réfléchir le rayonnement du soleil pour éviter que la chaleur ne pénètre dans le bâtiment ; deux, il permet d’absorber la chaleur à l’intérieur du bâtiment pour la renvoyer vers l’extérieur, sans pour autant réchauffer l’air alentour.

Ce nouveau matériau est composé de sept couches d'épaisseur variable de dioxyde de silicium (SiO2) et d’hafnium (HfO2) déposées sur une mince couche d’argent. Ces feuillets constituent une structure capable à la fois de réfléchir le rayonnement entrant mais aussi d’absorber la chaleur intérieure pour la réémettre à des longueurs d’onde infrarouges comprises entre 8 et 13 micromètres. Les molécules présentes dans l’air ne peuvent pas absorber la chaleur émise dans cette longueur d’onde : l'air alentour ne chauffe donc pas, la chaleur est directement rejetée vers l’espace.

Voir aussi Sciences et Avenir.

- Le T-siège, le siège pratique en carton pour les événements en plein air

Fabriqué en carton recyclable, le T-siège peut se monter et se démonter en quelques secondes. Il a l'avantage d'être léger et transportable.

- Des puces biodégradables

Les premiers composants électroniques dégradables apparaissent dans les laboratoires de recherche. Ils pourraient prochainement équiper de nombreux appareils.

Parmi les usages possibles : la fabrication de balises de surveillance de la qualité de l'eau. Elles seraient jetées en pleine mer en cas de pollution, enverraient leurs données pendant quelques jours puis seraient dissoutes par l'eau de mer.

- Les points de basculement des extinctions

Lorsqu'on se situe déjà près de points de basculement, même une variation minime peut mener à l'extinction alors que des variations de grande ampleur n'avaient pas eu d'impact significatif avant.


- Les abeilles remplacées par d'autres pollinisateurs

Vingt-deux espèces ont été observées butinant sur le site d'étude, mais pas loin d'une centaine d'espèces a été répertoriée durant l'Inventaire Biologique Généralisé réalisé dans le parc national du Mercantour.

23 % seulement de ces pollinisateurs sont des hyménoptères contre 62 % pour les diptères. Plus étonnant encore: plus de la moitié des visites de diptères sont dues à un seul et même groupe, celui des Empidinae. Lorsqu'ils sont comparés aux seuls abeilles et bourdons, ils sont les principaux visiteurs de 10 des 19 plantes étudiées contre seulement quatre pour ces derniers.

Par leur diversité et leur abondance, les Empidinae sont donc une composante majeure de l'entomofaune d'altitude. Si leur impact pollinisateur est aussi important que le suggère cette étude, ils seraient alors aussi un élément-clé du fonctionnement des écosystèmes alpins.

- Une ville-globe flottante sous la mer

Une entreprise japonaise planche sur un ambitieux projet de "ville-globe flottante". Quelque 4.000 résidents et 1.000 visiteurs pourraient vivre et travailler dans une sorte d'Atlantis moderne, une sphère de 500 mètres de diamètre qui abriterait des hôtels, des complexes résidentiels, des bureaux, des sites de recherche et des centres commerciaux.

Ce globe de béton et matériau transparent flotterait aux neuf dixième plongé dans la mer, mais pourrait être totalement immergé par mauvais temps, en descendant le long de l'axe central, une gigantesque structure hélicoïdale de 600 mètres de diamètre qui s'enfoncerait jusqu'à 4.000 mètres de profondeur.

Cette construction en spirale constituerait un chemin de 15 kilomètres menant à un bâtiment au fond de l'océan, qui pourrait servir d'usine d'exploitation de métaux rares et autres ressources.

Selon les ingénieurs visionnaires de la firme Shimizu à l'origine de cette création imaginaire, il serait même possible d'utiliser des micro-organismes appelés "méthanogènes" pour convertir en méthane le dioxyde de carbone (CO2) capturé à la surface. De l'énergie serait en outre produite par différentiel thermique entre le fond et la surface de l'océan.

Le projet coûterait 3.000 milliards de yens (20 milliards d'euros) et toute la technologie requise pourrait être prête d'ici à 2030.

Voir aussi Futura-Sciences.

Biologie

évolution, génétique, éthologie, anthropologie, neurologie

- L'origine de la vie dans la croûte terrestre ?

Dans la question des origines de la vie, deux postulats dominent: la vie a une origine exogène et ce sont les météores et les comètes qui ont apporté sur Terre les matériaux ayant formé les premières cellules ou bien elle a une origine terrestre comme dans l'expérience de Miller où des acides aminés se sont formés à partir d'une "soupe chimique" primitive. En revanche, la croûte terrestre n'est que rarement suspectée d'avoir joué un rôle dans cet avènement. "Elle offre cependant des conditions idéales et tous les ingrédients nécessaires pour la chimie organique prébiotique" affirme Ulrich Schreiber.

C'est plus particulièrement au niveau des failles tectoniques profondes, en communication avec le manteau terrestre, que sont retrouvées les conditions les plus propices à l'émergence de la vie : eau, chaleur, gaz et dioxyde de carbone. Du CO2 qui existe sous une forme supercritique, intermédiaire entre phase liquide et aqueuse. "Cela rend possible des réactions qui ne se produiraient pas dans un environnement aqueux et forme des interfaces avec l'eau qui génèrent des membranes à double couche comme celles des cellules", explique Christian Mayer.

Dans la revue Origins of Life and Evolution of Biospheres, les deux scientifique publient un modèle décrivant un processus complet aboutissant à la formation d'une protocellule se déroulant au niveau des failles entre les plaques tectoniques. Les étapes fondamentales des mécanismes proposés ont déjà été reproduites avec succès en laboratoire. Les chercheurs ont ainsi observé la formation de vésicules analogues à des cellules simples et d'acides aminés à longues chaines.

- Un XNA qui aurait pu remplacer l'ARN ?

Changer le sucre ribose de l'ARN et ADN, ne semble pas changer fondamentalement les propriétés enzymatiques de cet XNA (xeno nucleic acid). Que ce soit véritablement équivalent est à voir, dans ce cas il n'y aurait aucune raison que le ribose soit la base de la vie ailleurs. Par contre, cela laisse entrevoir l'utilisation de ces enzymes extra-terrestres dans des traitements.

- L'évolution n'est pas seulement verticale (arbre) elle est aussi horizontale (transfert de gènes)

- Des colliers de ribosomes pour produire en masse des protéines

Les ribosomes s'assemblent parfois "comme des billes sur un collier" sur une même molécule d'ARN afin de traduire simultanément celle-ci et produire ainsi une grande quantité de protéines. On parle alors de "polyribosome".

Les chercheurs sont parvenus à déterminer la structure tridimensionnelle complète d'un assemblage de 100 MDa comprenant pas moins de 23 ribosomes sur une même molécule d'ARN messager.

Les chercheurs ont notamment montré que les ribosomes s'assemblent sous forme d'une hélice gauche et forment un canal continu dans lequel se loge la molécule d'ARNm. Séparés d'une quarantaine de nucléotides, les ribosomes se positionnent selon une orientation précise, la petite sous-unité (40S) vers l'intérieur, et la grande (60S), qui permet la sortie de la protéine synthétisée, vers l'extérieur. Dans cette structure très compacte, les interactions entre les ribosomes sont nombreuses (30% de leur surface), ce qui renforce la stabilité de l'hélice.

Cette structure très dense pose la question de l'encombrement et grâce à des études cinétiques, les chercheurs ont également montré que l'efficacité de la traduction était optimale avec 8 ribosomes sur une même molécule d'ARNm. Une surcharge en ribosomes pourrait permettre de mettre en suspens la synthèse, avec la possibilité de réactiver celle-ci très rapidement en cas de besoin, comme par exemple dans des synapses de cellules neuronales.

- L'origine des multicellulaires dans les cellules profiteuses

Je ne sais pas si on a besoin de leur théorie pour comprendre la formation de multicellulaires par division des cellules sans séparation. Les auteurs raisonnent à mon avis faussement à partir de cellules indépendantes qui se colleraient ensemble. Le problème, pour qu'une coopération soit profitable à tous, c'est l'existence de cellules non-coopératives qui s’accaparent plus qu'elles ne devraient, détruisant les tissus. L'idée originale ici, c'est que ce sont justement ces cellules profiteuses qui y trouvent intérêts qui pourraient être à l'origine de la reproduction des multicellulaires. Il n'y aurait donc pas au départ une démocratie primitive mais une autocratie (matriarcat?), ce qui correspond au fait qu'un organisme est issu d'une cellule mère (ovule ou spermatozoïde), considérée donc ici comme parasite de leurs cellules filles. Ce qu'on peut trouver contestable en biologie, qu'un système est trop sensible aux tricheurs s'il ne vient pas d'un tricheur, pourrait cependant correspondre à des phénomènes sociaux ?

Voir aussi RDmag.

- Les plantes coupées doublent leur ADN

Leur étude est la première à montrer que la capacité d'une plante à rebondir de façon spectaculaire après avoir été coupée repose sur un processus appelé la duplication du génome, dans lequel les cellules individuelles faire des copies multiples de la totalité de leur contenu génétique.

- Rendre des cellules immortelles, c'est facile

C'est bien sûr en reformant ses télomères qu'une cellule peut se diviser à l'infini, ce qui est obtenu ici avec une molécule appelée c-Myc, mais il faut y ajouter aussi un inhibiteur de la protéine p16 qui est produite en cas de stress pour arrêter la prolifération.

- Activer des gènes par la pensée

L'équipe de Fussenegger a commencé par l'insertion d'un gène sensible à la lumière dans des cellules rénales humaines. Le gène est activé (ou exprimé) par l'exposition à une lumière infrarouge. Les cellules ont été conçus de telle sorte que lorsque le gène est activé, cela provoque une cascade de réactions chimiques conduisant à l'expression d'un autre gène - celui qu'on veut activer. Ensuite, ils ont mis les cellules dans un implant de la taille d'une pièce de 10 pence avec une LED infrarouge pouvant être contrôlée sans fil. L'implant a été inséré sous la peau de souris.

Huit personnes, équipés d'EEG qui suivaient leurs ondes cérébrales, ont appris à provoquer différents états mentaux que le dispositif pourrait reconnaître par leurs ondes cérébrales distinctes. Des techniques de méditation ont été enseignées pour produire un motif "relaxé" dans les ondes cérébrales, et ils ont joué à un jeu d'ordinateur pour produire des motifs qui reflètent une concentration profonde. Ils ont également utilisé une technique appelée biofeedback, où ils ont appris par essais et erreurs comment contrôler leurs pensées pour allumer ou éteindre des lumières sur un ordinateur.

En reliant l'appareil EEG à la commande sans fil de la LED de l'implant dans la souris, ils ont réussi à allumer la LED en utilisant l'un des trois états mentaux. Cela a bien activé le gène sensible à la lumière des cellules de rein modifiées, ce qui, à son tour, a bien conduit à l'activation du gène cible. Une protéine humaine a été produite qui a traversé la membrane de l'implant pour passer dans la circulation sanguine du rongeur, où elle a pu être détectée.

Voir aussi Technology Review et Futura-Sciences. L'objectif de l'étude vise les victimes de locked-in, qui n'ont plus que la pensée pour agir mais, bien sûr, le but est d'arriver à déclencher sur commande une substance quelconque (hormone, anti-douleur, neuromédiateurs, etc.). Le contrôle par la pensée reste à la fois très basique et de plus en plus maîtrisé. Peut-être limité à un petit nombre de cas, peut-être pas mais c'est en tout cas une étape cruciale de la convergence entre biologie synthétique et neurocognition.

- La régulation des gènes de souris diffèrent des nôtres

Ce n'est pas vraiment une découverte que ce qui nous distingue y compris des Chimpanzés, c'est la régulation de nos gènes, notamment pour le système immunitaire. Cela implique que les tests faits sur des souris ne sont pas pertinents dans de nombreux cas et pourrait expliquer que 90% des nouveaux médicaments qui guérissent des souris ne soient pas efficaces chez l'homme.

- Réplique numérique du cerveau d'un ver (à roulette)

Le cerveau artificiel du robot a le même nombre de cellules que le cerveau réel des nématodes et elles sont reliées exactement de la même façon. Mais le WormBot a un corps en plastique et deux roues. Il ne se nourrit ni reproduit ni ne meurt. Ce qui sera laissé à son petit frère à venir, WormSim, qui sera cette fois une copie numérique des cellules du ver vivant à l'intérieur d'un ordinateur...

Les deux projets ont commencé par le plus simple, le plus petit cerveau que nous connaissons - celui qui est à l'intérieur du ver nématode Caenorhabditis elegans. Cet animal de laboratoire a été le premier organisme à avoir eu son génome séquencé et le premier à avoir tout son cerveau cartographié, avec 959 cellules dont chacune a également été modélisée. Son réseau de 302 neurones se connectent via 6393 synapses - son connectome - et un lien vers 95 muscles du ver à 1410 points de jonction.

Comme de vrais neurones, ceux de WormBot reçoivent des entrées d'un réseau de neurones «en amont» et doivent atteindre un seuil pour émettre et passer un signal à ceux en aval. Si ce seuil ne est pas atteint, après une certaine période de temps, le système est remis à zéro.

Au lieu de muscles, WormBot a deux roues contrôlées par une matrice de 95 cellules, représentant les 95 muscles de C. Elegans. Des neurones chimiosensoriels du ver, qu'il utilise pour détecter les odeurs et les goûts ont été remplacés par un microphone qui est déclenché au-delà d'un certain seuil de décibels. Il y a également, relié aux neurones tactiles du ver, un sonar qui envoie un message en amont au cerveau si WormBot se trouve à moins de 20 centimètres d'un obstacle.

Dans la réalité, le ver-robot est donc en plastique, avec 2 roues (50$), n'ayant rien de vivant mais il semble qu'il sache déjà apprendre tout seul à se diriger. Bien que ce soit une structure figée assez éloignée du fonctionnement d'un cerveau vivant, c'est déjà une bonne maquette pour étudier le cerveau d'un ver et le fonctionnement des neurones. Il est un peu prématuré de se poser la question si une réplique numérique plus fidèle d'un animal bien plus complexe qu'un ver mais ayant une conscience ne serait pas dotée aussi d'une conscience...

- Des cellules gliales humaines rendent plus intelligente une souris

Ce n'est pas une totale nouveauté puisqu'on en parlait l'année dernière. La différence, c'est que cette fois, on a injecté dans le cerveau d'une souris non pas des astrocytes déjà formées mais des précurseurs qui se sont multipliés et pris la place des cellules gliales de la souris dont les performances ont été améliorées, tout en restant celles de souris.

Le plus important, c'est que cela laisse envisager qu'on implante ainsi non seulement les cellules nourricières mais des neurones humains à des animaux, en premier lieu des Chimpanzés même si on y a renoncé pour l'instant (cela ne peut être que très temporaire).

- Les dauphins migrent en suivant des champs géomagnétiques

Plusieurs faits suggèrent une sensibilité des mammifères marins à l'information géomagnétique: les routes de migration de certaines baleines suivent des voies de faible intensité géomagnétique ; l'échouage inexpliqué de cétacés sur des côtes pourrait s'expliquer par leur occurrence dans des sites où le champ géomagnétique croise la dite côte. Jusqu'ici cependant,il n'y avait aucune preuve expérimentale d'une sensibilité à un champ magnétique chez les cétacés.

Dans l'étude menée par l'équipe EthoS, six dauphins adultes captifs ont été confrontés à des objets (bidons plastiques opaques) qui présentaient des champs magnétiques différents, l'un des deux étant démagnétisé, l'autre pourvu d'un aimant puissant (neodymium à 1.2T). L'équipe a profité de la tendance naturelle des dauphins à explorer de nouveaux objets pour étudier leur intérêt spontané pour ces objets. Les bidons étaient placés dans l'eau à 50 cm de profondeur et perforés de façon à ce que l'aimant soit en contact avec l'eau du bassin. Les deux objets étaient totalement identiques par ailleurs (taille et densité). Le comportement des dauphins a été filmé pendant les sessions expérimentales (60 sessions de 15 minutes) où l'un des deux bidons au hasard était présenté. Les résultats confirment l'intérêt spontané des dauphins pour de tels objets mais surtout révèlent qu'ils s'approchent plus vite quand le bidon présenté inclut l'aimant. Ceci montre qu'ils discriminent bien ces deux objets qui ne diffèrent que par leurs propriétés magnétiques.

Voir aussi Futura-Sciences.

- Les chiens aussi utilisent l'hémisphère gauche pour les mots et le droit pour l'émotion

Lorsqu'une commande a été délivrée avec un ton plat impassible, 80 pour cent des chiens ont tourné la tête vers la droite, ce qui suggère qu'ils se concentraient sur les mots, pas l'émotion. Si les commandes ont été dites avec une tonalité émotionnelle mais des mots inintelligibles, la plupart des chiens se sont tournés vers la gauche.

- Contre l'infanticide la polyandrie plus efficace que la monogamie

L’apparition de l’infanticide s’accompagne, au cours de l’évolution, d’une augmentation de la taille des testicules, comme ici chez le microcèbe mignon, signe que les femelles augmentent le nombre de leurs partenaires sexuels pour semer la confusion en réponse au meurtre infantile.

Il s'agit d'espèces, tel le babouin chacma des savanes, où les femelles vivent en groupes stables dominés par un ou plusieurs mâles. Ceux-ci monopolisent les opportunités de reproduction mais ne restent pas très longtemps dominants. « Par conséquent, les mâles qui conquièrent la dominance doivent se dépêcher de se reproduire avant de perdre leur statut. (…) Tuer les petits accélère le retour à la fertilité des femelles, et se révèle donc avantageux pour les mâles ».

Pour contrecarrer les mâles dans leur démarche meurtrière, d'autres hypothèses non observées ici, suggèrent que les mères se regroupent entre elles ou qu'elles vivent en couple monogame. « Nos résultats suggèrent que les femelles ont choisi une autre voie : celle de s’accoupler avec un maximum de partenaires, afin de semer le doute sur la paternité des petits ».

La compétition entre mâles ne se produit plus avant l'acte reproductif mais après, indiquent les chercheurs : « Le mâle le plus avantagé est celui dont les spermatozoïdes gagnent la compétition spermatique [en fécondant l'ovule, ndlr]. Dans ces espèces-là, les mâles se mettent à produire des quantités toujours plus importantes de sperme, ce qui mène à l’évolution de testicules de plus en plus imposants », comme on peut le voir chez le microcèbe mignon (Microcebus murinus), un lémurien de Madagascar.

Que se passe-t-il lorsque la compétition spermatique est devenue si intense que les mâles n’ont plus aucune certitude de paternité ? L'infanticide disparaît, déclarent les scientifiques.

Il se pourrait aussi que la disparition des périodes visibles de fécondité chez les femmes soit un facteur de baisse des infanticides chez les humains ? Sauf que, chez nous, ce seraient plus souvent les mères qui tuent leurs enfants...

- Les testicules produisent de nombreuses protéines

- Les deux acteurs de la différenciation sexuelle

FOXL2 stimule la production d'estradiol via l'activation directe du gène de l'aromatase (codant l'enzyme qui convertit les androgènes en estradiol). FOXL2 stimule aussi la production du récepteur beta de l'estradiol (ESR2). Ensemble, FOXL2 et les récepteurs alpha et beta (ESR1 et 2), activés par l'estradiol, réprimeront de manière directe et/ou indirecte l'expression de Sox9 dans l'ovaire et ainsi le "programme" testiculaire.

Chez la plupart des mammifères, le développement du testicule est régulé par l'expression d'une cascade de gènes initiée par le gène SRY dont l'action est relayée par le produit du gène SOX9. Par contraste, le développement ovarien a longtemps été considéré comme une voie par défaut, activée passivement en l'absence de l'expression de SRY chez la femelle. Au cours des années dernières, ce point de vue a été remis en question par des travaux ayant montré que les gènes "testiculaires" sont réprimés constamment dans l'ovaire depuis le stade embryonnaire jusqu'à l'âge adulte.

- Les animaux aiment les écrans tactiles

Tortues, chats et surtout Chimpanzés ou Orang-outangs interagissent très bien avec un écran tactile.

- Le fonctionnement multitâche des neurones

Les chercheurs ont montré comment un seul neurone peut effectuer plusieurs fonctions à la fois.

Le système nerveux du petit ver C. elegans ne contient que 302 neurones, ce pourquoi il est utilisé comme modèle. Un de ces neurones, AIY, régule au moins deux sorties moteurs distinctes: la vitesse de locomotion et les changements de direction. AIY interagit avec les deux circuits, l'un qui est inhibiteur (pour les changements de direction) et le second qui est excitateur pour le contrôle de vitesse.

- 50 processus parallèles en même temps dans le cerveau ?

Je suis assez dubitatif sur la méthode et le résultat qui a tout de même l'intérêt de montrer que le cerveau n'est pas "massivement parallèle", ce qui devrait orienter la recherche vers des architectures plus abordables.

- La protéine FXR1P empêche la mémorisation

Une protéine, la FXR1P (Fragile X Related Protein 1), empêchait la production de molécules nécessaires à la formation de nouveaux souvenirs. Quand la protéine FXR1P est éliminée de manière sélective de certaines parties du cerveau, de nouvelles molécules sont produites renforçant les connexions entre les cellules cérébrales et on peut noter une amélioration de la mémoire et du rappel de mémoire chez les souris.

Voir aussi Futura-Sciences.

- Des gènes sont inhibés pendant la mémorisation

C'est du moins ce qui se passe chez les abeilles où des microARNs peuvent cibler le gène de l'actine qui contrôle la capacité d'une cellule nerveuse de se connecter à une autre. Cela semble indiquer que ce sont ces microARNs qui déterminent la mémoire et les liaisons synaptiques, il faudrait comprendre comment ils sont produits.

- Le stress peut mener à des désordres mentaux

C'est la microglie, chargée de réparer les synapses et de leur croissance, qui serait affectée par un stress permanent produisant leur inflammation, pouvant mener à la dépression voire à la schizophrénie (notamment pour ceux dont la mère a eu une grippe quand elle était enceinte).

- Liaison entre stress et récompense

Les phénomènes d'addiction aux drogues sont commandés par deux systèmes biologiques complémentaires. Le système de récompenses qui est activé lorsqu’une personne consomme la drogue (tabac, alcool…), mais également le système du stress, activé lorsque le produit manque. Ils seraient en fait directement lié au sein même de "l'aire tegmentale ventrale", siège du système de récompense.

C'est en découvrant par hasard la présence de "peptide du stress" dans le centre de la récompense que les chercheurs ont compris que des neurones inconnus jusqu'alors faisaient le lien entre les deux systèmes impliqués dans l'addiction.

Maintenant que les chercheurs ont trouvé un lien entre les systèmes de récompense et de stress, Olivier George estime qu'il faudrait envisager ces systèmes comme indissociables, participant à un seul et même système plus large "de motivation".

Pour le chercheur, "cela change tout le cadre conceptuel. Nous devons tout regarder de nouveau depuis les années 1970".

Par ailleurs, on peut visualiser sur des cerveaux de souris rendus transparents l'effet de la cocaïne et du stress.

- Confirmation d'un gène de l'homosexualité

C'est plutôt 2 gènes, l'un sur le chromosome X (Xq28), l'autre sur le chromosome 8 (8q12) et ne concerne que les hommes. L'étude porte sur seulement 409 paires de frères homosexuels, donc clairement orientée sur les causes génétiques qui ne sont pas les seules en cause. On ne peut donc en conclure qu'on ne choisirait pas son sexe car il serait entièrement déterminé biologiquement, mais seulement que des tendances biologiques ont une forte influence, ce qui est évident.

 « Oui, nous avons un choix dans notre vie, celui d’être nous-mêmes ou de nous conformer à l’idée de la normalité de quelqu’un d’autre, mais être hétérosexuel, bisexuel ou gay, ou rien du tout, fait partie intégrante de qui nous sommes, et ceci en partie grâce à notre ADN. »

On avait vu en juillet 2012 qu'un gène qui rend les femmes plus attractives et fécondes était lié à l'homosexualité masculine alors que, pour d'autres, c'est le niveau de testostérone de la mère qui serait déterminant.

Il y en a qui pensent aussi avoir trouvé un gène du célibataire affectant le gène de la sérotonine.

- La séparation des asiatiques et des européens daterait de 40 000 ans

Plus exactement, ce serait entre 36.200 et 45.000 ans. C'est du moins ce que suggère l'analyse génétique d'un jeune homme qui est mort il y a au moins 36 200 ans en Russie et qui partage des séquences génétiques avec les Européens contemporains, mais pas les Asiatiques. Cela dément l'hypothèse d'un remplacement des populations de chasseurs-cueilleurs par les agriculteurs du néolithique qui se seraient donc plus mélangés qu'on ne croyait (cela dépend aussi des endroits, sans doute, peut-être moins en Europe du sud et plus dans les régions froides ?

- La violence est plus causé par la moralité que par son absence

Pourquoi voudrait-on vous blesser? Pourquoi voudriez-vous blesser ou tuer quelqu'un ? Contrairement à la perception populaire, les gens sont rarement violents simplement parce qu'ils perdent leur contrôle et ne parviennent pas à penser au bien et au mal. Ils commettent rarement des violences parce qu'ils manquent d'empathie et ne voient pas leurs victimes comme pleinement humaines. Et presque personne n'est violent parce qu'il tirerait un plaisir sadique de la souffrance des autres.

Dans toutes les cultures et de l'histoire, il y a généralement un motif qui permet de blesser ou de tuer: les gens sont violents parce qu'ils le pensent comme la bonne chose à faire. Ils se sentent moralement obligés de le faire.

C'est ce que je répète depuis longtemps mais que les gens ne veulent pas croire, c'est le Bien le plus souvent la cause du Mal et non de mauvaises intentions, pour couper des têtes il faut avoir Dieu ou le Droit de son côté, expliquant le caractère interminable des vendettas et des dettes de sang. Inutile de prêcher l'amour alors qu'il nourrit la haine et ce n'est pas en éliminant les violents qu'on aura moins de violence, ne faisant que la redoubler.

- Le langage n'arrête pas d'évoluer

Derrida a montré dans "La voix et le phénomène" que le signifiant n'était pas fixe mais flottant, juste indicatif. Ici, on visualise l'évolution du signifié, ses dérives successives qui font d'une langue un processus vivant et non un code figé, plus proche des premiers schémas de Saussure mettant en relation deux flux, celui du signifiant et celui du signifié plus qu'une marque et un objet précis. La perte du sens des mots dénoncée depuis Confucius est donc une constante du langage qui n'a pas sa vérité dans l'origine mais dans son actualisation, évolution du langage qui colle à l'évolution sociale (et technologique), langue qu'il faut apprendre, toujours un peu langue étrangère qui nous prend en faute et qu'il faut surveiller pour ne pas sortir des convenances ni être trop ringard et retardataire.

La langue est un objet social insaisissable, support de communication elle représente le commun qui n'est l'oeuvre de personne (sauf rares expressions comme cet "Allo, non mais Allo, quoi !" de la célèbre Nabila qui est maintenant en prison) et pourtant dépend de chacun, de notre façon de parler, apparemment libres et cependant très contraints aux mots de la tribu. Nous parlons avec les mots des autres. Il n'y a pas de langage individuel (ce qui ne veut pas dire qu'on ne peut se parler à soi-même comme le prétendait étonnamment Husserl, se parler comme à un autre ou parler imaginairement à d'autres).

On ne peut pas dire non plus, dans la lignée de Sartre, qu'il y aurait identité du langage commun et du sujet individuel alors que le sujet est toujours en retard sur les évolutions de la langue qui se jouent sur d'innombrables scènes. On peut parler dans ce cas d'auto-organisation mais pas jusqu'à nous ramener à des fourmis et comme s'il n'y avait pas rétroaction du sujet noyé dans la masse alors qu'il y a au contraire constitution d'institutions et intervention d'une volonté normalisatrice pour unifier la communication, l'orthographe, la grammaire. La résistance à l'évolution fait partie du processus d'évolution lui-même, de sa durabilité.

Santé

traitements, nutrition, hygiène

- Un transistor imprimé pour détecter les maladies

Le transistor est imprimé avec une encre spéciale incorporant un anticorps commun appelé immunoglobuline G qui se lie à des antigènes d'un certain nombre de virus, bactéries ou champignons courants. Quand une protéine de la maladie se lie à un anticorps, cela modifie les propriétés électriques du transistor, en modifiant le niveau de tension au cours de laquelle il se met en marche.

- Des implants électroniques sans fil arrêtent le staphylocoque

Un implant électronique résorbable a éliminé une infection bactérienne chez la souris en fournissant de la chaleur au tissu infecté lorsqu'on le déclenche par un signal sans fil à distance.

Les nouveaux appareils de thérapie sans fil sont suffisamment robustes pour survivre aux manutentions mécaniques pendant la chirurgie, mais conçus pour se dissoudre sans danger dans les minutes ou semaines suivantes.

Chaque dispositif de chauffage sans fil entièrement soluble est composée d'une résistance en serpentin et d'une bobine de réception constituée de magnésium déposé sur une couche de protéines de la soie.

- Découverte d'un anti-virus

Pour infecter une cellule hôte et se multiplier, certains virus comme celui de l'hépatite C infiltrent les ribosomes, véritables usines d'assemblage des protéines présentes dans chacune de nos cellules. Les protéines virales sont ainsi produites au détriment des protéines cellulaires. Des scientifiques strasbourgeois ont démontré que l'un des 80 composants du ribosome, baptisé RACK1, est indispensable à l'infection par certains virus sans être essentiel au fonctionnement normal des cellules. Cette découverte, qui pourrait déboucher sur le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques.

- Des véhicules pour les vaccins ADN

Les vaccins ADN sont élaborés à partir d'une séquence du virus ciblé avec lequel ils sont supposés se lier pour les signaler au système immunitaire mais si cette technique semble meilleure que celle des vaccins avec des virus atténuée, elle n'en a pas jusqu'à présent l'efficacité, sans doute à rater leur cible. Pour améliorer la disponibilité du vaccin aux endroits voulus, ces chercheurs ont couplé le vaccin ADN à une bactérie, ce qui pourrait rendre les vaccins ADN d'utilisation courante.

- Une crème anti-ride adaptée à notre ADN

En utilisant une puce électronique de poche, qui peut séquencer l'ADN d'un frottis buccal en 30 minutes, Geneu (gène you), on peut évaluer à quelle vitesse se dégrade le collagène - la protéine structurale qui maintient la peau grasse et souple - et le niveau d'antioxydants qui protègent contre les radicaux libres. Grâce à ces informations, une crème anti-rides personnalisée peut être élaborée pour fournir la bonne quantité de collagène et d'antioxydants nécessaire à la réduction des rides.

"Trop de collagène peut endommager la peau, provoquant une surcharge de collagène. Trop peu n'aura pas un impact suffisant".

Ces tests pourraient être utiles aussi pour évaluer les doses de statines.

- Des statines pour tous après 65 ans ?

Selon une nouvelle étude américaine, la quasi-totalité des personnes âgées de 66 à 75 ans devraient prendre ces anti-cholestérols, même si leur taux de cholestérol est dans les limites permises, pour réduire leur risque d'infarctus ou d'accident vasculaire cérébral (AVC).

- Les Oméga 3 nécessaires aux endocannabinoïdes et contre la neuroinflammation

Dans le cerveau, les principales formes d'acides gras polyinsaturés (AGPI) sont l'acide docosahéxaénoïque (DHA) pour la famille oméga 3 et l'acide arachidonique (AA) pour la famille oméga 6.

En particulier, des travaux ont démontré que DHA et AA régulent l'activité synaptique au travers de la synthèse et de l'action des endocannabinoïdes (des dérivés lipidiques qui contrôlent les synapses excitatrices et inhibitrices par la libération vésiculaire des neurotransmetteurs). Les auteurs rappellent le rôle de ces lipides dans la neurogénèse et la neuroprotection. Ils participent à l'entrée du glucose dans le cerveau, la source énergétique principale de cet organe et ils sont de puissants modulateurs de la neuro-inflammation. Par ailleurs, si la nature et les activités des métabolites de l'AA (prostaglandines, leucotriènes, etc.) sont bien connus en situation inflammatoire, celles des dérivés du DHA (neuroprotectine, résolvine, etc.) nécessitent des investigations complémentaires, notamment au regard de leur rôle dans la résolution de la neuro-inflammation.

De nombreuses données chez l'homme associent une diminution des taux sanguins et cérébraux des AGPI oméga 3 à la dépression, la schizophrénie ou la maladie d'Alzheimer. Des travaux récents menés par les chercheurs de l'unité NutriNeuro décryptent chez la souris comment des apports alimentaires déséquilibrés perturbent leur comportement émotionnel. Les scientifiques y démontrent qu'une carence en AGPI oméga 3 conduit à un état de stress chronique et au développement de comportement de type anxieux via la modulation de la morphologie du cortex préfrontal. Leurs résultats montrent également le rôle d'un régime riche en oméga 3 pour prévenir l'apparition de la dépression.

- Les antidépresseurs pourraient perturber la formation du cerveau du foetus ?

Le récepteur de la sérotonine module l'activité et la migration des interneurones pendant une phase spécifique de leur processus migratoire. Ce mécanisme leur permet de se positionner correctement dans les différentes couches corticales, une étape clé du développement des circuits cérébraux. A l'inverse, un mauvais fonctionnement de ce récepteur peut altérer la mise en place de ces circuits et potentiellement expliquer les perturbations comportementales observées chez les souris. L'identification du rôle de ce récepteur dans la migration des interneurones corticaux permet donc de proposer un nouveau mécanisme pour mieux comprendre comment une dysrégulation précoce de la sérotonine peut altérer l'assemblage des circuits corticaux et être potentiellement à l'origine d'une vulnérabilité accrue à des maladies psychiques.

La prescription d'antidépresseurs ne cesse d'augmenter...

- Une heure d'exercice par jour protègerait du Parkinson

J'ai un peu de mal à le croire, mais ce serait une réalité statistique au moins. Le Parkinson résulterait de la diminution de production de dopamine à cause du manque d'activité...

- La plasticité du cerveau des personnes âgées diffère de celle des jeunes

La plasticité du cerveau diminue avec l'âge, sauf peut-être les aires visuelles qui résistent bien mieux mais les changements se font dans la matière blanche (myéline) pour les personnes âgées alors qu'ils se produisent dans la matière grise du cortex pour les plus jeunes.

- Une injection par semaine contre l'Alzheimer

Il y a de plus en plus d'annonces de traitements mais ils ne sont pas encore validés. Cette fois, c'est l'utilisation d'une protéine, la transférine, pour transférer à l’intérieur du cerveau des anticorps qui semblent pouvoir bloquer la formation des plaques d' amyloïdes.

- Des nanoparticules d'adénosine squalène protègent le cerveau

En couplant le squalène (lipide naturel et biocompatible utilisé comme vecteur) à l'adénosine (molécule neurocompétente) et en formulant le bioconjugué sous forme de nanoparticules de 120 nm, l'équipe de Patrick Couvreur a montré que ce nanomédicament était capable de protéger l'adénosine de la métabolisation rapide. Il induit également un effet neuroprotecteur spectaculaire dans des modèles pré-cliniques d'ischémie cérébrale et de traumatisme de la moëlle.

- Détecter les métastases avec des nanoparticules fluorescentes

Il s'agit d'une nanoparticule d'or recouverte d'un ADN correspondant à un type d'ARN cancéreux recherché et qui devient fluorescent quand la rencontre a lieu. S'il faudra du temps pour que ce soit utilisé dans un traitement in vivo, on peut d'ores et déjà s'en servir pour tester in vitro la présence de métastases avec une prise de sang des patients.

- Détruire les cellules cancéreuses par photo-thermale thérapie (PTT)

On avait déjà vu le principe de nanoparticules d'oxydes de fer magnétisés dotées d'antigènes pour se lier aux cellules cancéreuses et qui vont concentrer la chaleur d'un faisceau laser infra-rouge sur les cellules cancéreuses pour les détruire.

- Des chromosomes géants cancéreux et circulaires

Un chromosome se brise en mille morceaux quand il perd ses extrémités, les télomères. C'est un processus appelé chromothripsis, découvert en 2010. Parfois, sans télomères, il se reconstitue avec ses extrémités qui se rejoignent dans un anneau, formant un monstre géant circulaire appelé néochromosome qui provoquerait des tumeurs agressives et qu'on a retrouvés dans environ 3% de tous les cancers mais dans près d'un quart des cancers de la graisse et des os.

Dans certains des néochromosomes, se trouvait de l'ADN appartenant à tous les autres chromosomes mais des gènes connus comme importants pour le cancer ont été répétés entre 60 et 100 fois dans le monstre, amplifiant massivement leur effet sur la cellule. Certains des néochromosomes avait trois fois plus d'ADN que les plus grands des chromosomes normaux.

Normalement, à un moment ou un autre, le cercle cesse de croître et devient linéaire, en subtilisant les télomères d'autres chromosomes, ce qui le rend stable à nouveau.

- Un traitement contre les cellules souches cancéreuses

Une équipe andalouse de chercheurs, dirigée par l'Université de Grenade, a démontré l'efficacité d'un nouveau médicament qui combat les cellules souches cancéreuses (CSC) qui provoquent le début et la croissance du cancer, la rechute après la chimiothérapie ainsi que la formation de métastase. Le nouveau composé, dénommé Bozepinib, a été essayé avec succès chez des souris.

Ce nouveau médicament présente une activité sélective face aux SCS du sein, du colon et du mélanome. "La puissante activité antitumorale du Bozepinib est due à l'inhibition de la voie de signalisation HER2, et à ce que ce médicament inhibe l'invasivité et la formation de nouveaux vaisseaux dans la tumeur (angiogenèse)".

- Les modifications épigénétiques modifient l'action anti-cancer de p53

La protéine réparatrice p53 voit son action modifiée par les copies multiples de séquences ADN (transposons?) ainsi que par les modifications épigénétiques de la chromatine.

- Un traitement contre le cancer de la vessie (et autres cancers)

Un médicament vise une protéine appelée PD-L1 qui sert normalement à prévenir les maladies auto-immunes et qui est utilisée par les tumeurs pour se soustraire au système immunitaire. Les résultats sont encourageant pour le cancer de la vessie qui n'avait pas de traitement et pourrait s'appliquer à d'autres (mélanome, cancer du poumon, etc.).

- Empêcher l'irrigation des tumeurs (de la prostate)

Inhiber la protéine SRPK1 empêcherait la formation de vaisseaux sanguins (angiogenèse) irriguant les tumeurs.

- Plus de partenaires sexuels, moins de cancer de la prostate ?

Lorsqu’un homme déclare avoir fréquenté plus de 20 femmes dans sa vie, son risque est réduit de 28% pour tous types de cancer de la prostate.

"Il est possible que le fait d'avoir connu plusieurs partenaires sexuelles se traduise par une fréquence d'éjaculation plus grande, dont l'effet protecteur contre le cancer de la prostate a été observé précédemment dans des études de cohorte", estime Marie-Élise Parent.

L'effet a été observé aussi avec la masturbation mais il semblerait que la pénétration évacue plus de liquide cancérigène, protégeant mieux la prostate ?

- La toxoplasmose contre le cancer

Le parasite que l'on retrouve dans les excréments du chat et des félidés en général, le Toxoplasma gondii aurait la capacité de stimuler le système immunitaire de façon à ce que l'organisme puisse détecter et attaquer les cellules cancéreuses.

Une fois infecté par le parasite, l’organisme va contre-attaquer en produisant des lymphocytes TC, des cellules jouant un rôle déterminant dans la réponse immunitaire. Mais des cellules qui sont normalement neutralisées par les tumeurs.

La particularité du Toxoplasma est de provoquer une sorte de "redémarrage du système immunitaire" en poussant l’organisme à produire des cellules TC. "Notre Toxoplasma gondii modifié (de façon à lui faire perdre sa capacité de reproduction) reprogramme la puissance naturelle du système immunitaire" au lieu de tenter de le "réveiller", précise la chercheuse.

- Les propriétés anti-inflammatoires du curcuma en émulsion

Les bienfaits anticancer et antiinflammatoire du curcuma sont bien connus mais s'arrêtent à la barrière intestinale. Le prendre en émulsion avec de l'huile de ricin permettrait son passage dans le sang pour toutes sortes de maladies inflammatoires.

- 1g de curcuma chaque matin améliore la déficience cognitive liée au diabète

- NRG4, l'hormone de la graisse brune contre les maladies métaboliques

NRG4 est une hormone 3 à 5 fois plus abondante dans la graisse brune (bonne graisse) que la blanche et réduirait la conversion de sucre en graisse. De quoi éviter diabète de type 2 et obésité.

- Une plante chinoise transforme la mauvaise graisse blanche en bonne graisse brune

- Une boisson énergétique visant la voie AMKP pour mimer l'exercice physique

Le groupe Nestlé souhaite mettre au point un complément alimentaire reproduisant sur le métabolisme les effets de l’exercice physique.

L'équipe de l'Institut de la Santé du groupe s'est penché sur un composant appelé C13, qui agit sur l'enzyme AMKP et bloque ainsi la production de gras par le foie.

"AMPK est une protéine-clé située dans chaque cellule de votre corps et est naturellement activée par l'exercice, explique Kei Sakamoto, de l'Institut Nestlé et principal auteur de l'étude. Elle surveille votre stock d'énergie, comme une jauge de carburant dans une voiture, et envoie un signal lorsque votre niveau d'énergie est faible."

Pour Nestlé, cette boisson s'adressera en priorité à ceux qui ont des difficultés pour réaliser des activités physiques, dues à la vieillesse, la maladie ou le handicap. "Elle peut aider les gens qui ne peuvent pas faire énormément d'exercices", précise Kei Sakamoto. Cette boisson pourrait aussi s'adresser aux personnes atteintes de diabète de type 2. "Chez ces patients, le corps ne répond pas correctement à l'insuline et aux besoins en glucose des cellules musculaires. Grâce à l'enzyme AMPK, nous pourrions trouver un autre chemin pour apporter le glucose au muscle".

- Les dangers du Triclosan, antibactérien dans les savons, shampoings, dentifrices

Il y a des risques de cancer et de fibrose de l'intestin car le Triclosan inhibe la détoxification.

- Des nanoparticules magnétisées pour aider la régénération osseuse

Au Royaume-Uni, une équipe de chercheurs a développé un processus de régénération osseuse basé sur l'emploi des nanoparticules. Enrobées de protéines et magnétisées, elles sont dirigées vers la zone endommagée pour aller diffuser les protéines et stimuler les cellules souches.

- Une main bionique imprimée en 3D à 1000€

La jeune entreprise italienne Youbionic a développé une prothèse de main myoélectrique à bas coût en se servant de l’impression 3D et de composants électroniques courants. Son objectif est de sortir un produit fini aux alentours de mille euros pour qu’un plus grand nombre de personnes amputées puissent bénéficier de ce genre de technologie.

Technologie

biotechnologies, informatique, robotique

- Une imprimante de textiles intelligents

Le procédé s’appuie sur la sérigraphie, une technique utilisée notamment pour l’impression de T-shirts qui permet d’imprimer à grande vitesse. La sérigraphie est une technique qui consiste à faire passer les encres à travers les fines mailles de masques à l'aide d'une racle pour être déposées sur le support. Il en va de même dans le cas de circuits électroniques qui sont donc créés par ajouts successifs de plusieurs couches de matériaux. « Cela dépend bien sûr de la complexité du circuit mais en principe, deux heures suffisent à la création du masque et une heure à l’impression à proprement parler. C’est plus rapide que la technique par jet d’encre qui est limitée par son débit. Et c’est beaucoup plus rapide que les techniques classiques de production de circuits imprimés qui demandent un à deux mois pour être mises en œuvre ». Sa technologie permet également d’imprimer des circuits complexes comprenant plus d’une dizaine de transistors et deux couches d’interconnexion. Cela ne semble pas être possible avec le jet d’encre. Le tout est en outre réalisé à des coûts particulièrement bas. « Là où les équipements classiques coûtent de quelques dizaines de millions à quelques milliards de dollars, le nôtre ne dépasse par les quelques milliers de dollars. Comme tous les matériaux que nous utilisons, nos semi-conducteurs sont disponibles dans le commerce et coûtent environ 0,4 dollar pour un format de feuille plastique A4 ».

- Communiquer de cerveau à cerveau

Cette « interface de cerveau à cerveau » (brain to brain interface ou BBI) a plusieurs fonctions : lire l’information provenant de l’activité neurale du cerveau émetteur, la décoder et transformer l’information numérique afin de générer une autre activité neurale dans le cerveau récepteur.

Plus précisément, l’équipe utilise deux outils non invasifs pour connecter les deux cerveaux. Le premier participant, dit « émetteur », est relié à un électro-encéphalographe qui lit l’activité cérébrale et envoie des pulsations électriques via le web au second participant, le « récepteur ». Celui-ci porte un casque avec une bobine de stimulation magnétique transcrânienne (TMS), placée près de la partie du cerveau qui contrôle les mouvements de la main.

Quand l'émetteur veut tirer, le doigt du récepteur appuie sur le bouton. C'est l'amélioration d'une expérience précédente d'août 2013 où c'était une bras qui était bougé à distance.

- Des ondes radio polarisées pour le haut débit

Les ondes électromagnétiques transportant un moment angulaire orbital (OAM) sont prometteuses car elles étendent les canaux de transmission disponibles. Elles permettraient aussi le transfert d'informations à haut débit pourvu que le signal ne soit pas dégradé par la turbulence de l'air. L'obstacle semble surmontable avec des faisceaux laser.

Alors que le spin d’un photon ne peut prendre que deux états, il en existe une infinité pour le moment angulaire orbital, de sorte qu'une onde à OAM (Twisted light en anglais) peut offrir un nombre potentiellement illimité de canaux de transmission.

- Des lentilles de contact qui intègrent la vidéo

C'est une imprimante 3D qui peut faire une lentille de contact à cinq couches dont l'une qui émet de la lumière dans les yeux de l'utilisateur.

Un autre défi est le fait que tout le monde a les globes oculaires de forme unique. Deux caméras assurent que la forme finale soit assortie à l'oeil de l'utilisateur.

La consommation électrique serait cependant encore trop importante.

- La réalité virtuelle avec un smartphone

C'est une version plus sophistiquée du casque virtuel en carton de Google. Il ne faut pas en attendre des miracles (autonomie, chaleur, rapidité).

- Un drone-oiseau piloté par smartphone

Même les oiseaux s'y trompent. Conçu par l'ingénieur français Edwin Van Rumbeke, le drone pilotable Bionic Bird ressemble à s'y méprendre à un volatile en plein vol.

Grâce à une application Apple et bientôt une application Android prévue pour le printemps 2015, le Bionic Bird est maniable à distance à une portée maximale de 100 mètres. Pour le piloter, rien de plus simple. Contrairement à l'A.R. Drone de Parrot, qui utilise l'écran tactile, il faut ici utiliser le smartphone lui-même pour insuffler la direction à l'oiseau bionique, rappelant le mode de guidage d'un cerf-volant. Son temps de vol ne dépasse pas 8 minutes.

- Des systèmes anti-collision pour les drones

- Courez aussi vite qu’Usain Bolt avec ces bottes bioniques

Avec ces étrangetés aux pieds, œuvre de l’inventeur américain Keahi Seymour, vous voilà capable d’atteindre la vitesse folle de 40 km/h – autrement dit, de rivaliser avec Usain Bolt en pleine action.

Ces bottes ont des ressorts à l’arrière qui imitent le tendon d’Achille d’une autruche et soulagent aussi le coureur d’une partie de son propre poids.

- Le OneWheel sonnera-t-il le glas du skateboard ?

Il ne promet rien de moins que de recréer des sensations identiques à celles d'un snowboard ou d'une planche de surf.

Des capteurs et un algorithme optimisent l'équilibre de l'utilisateur et le contrôle de la machine par le corps. D'autant qu'avec son moteur électrique, OneWheel peut rouler jusqu'à 20 km/h.

- Visualiser les processus de décision des robots autonomes

Le système se compose de 18 caméras à détection de mouvement disposées au plafond et qui peuvent suivre plusieurs robots simultanément. Les informations sont traitées par un logiciel spécialement développé qui crée un rendu visuel de ces données cachées telles que les itinéraires envisageables et la perception des obstacles. Les images, qui se présentent sous la forme de lignes pour les trajectoires et de points pour les obstacles, sont ensuite projetées au sol en temps réel grâce à un vidéo projecteur. Le système peut aussi projeter un décor réaliste tel qu’un environnement urbain, un réseau routier, une forêt, etc.

C'est en fait un debugger, effectivement indispensable pour mettre au point les programmes mais assez lourd tout de même et limité pour l'instant au test des déplacements (drones de livraison par exemple).

- Une navette sans chauffeur guidée par caméra vidéo

La technologie développée est fondée sur deux étapes. La première a pour objectif de repérer, dans une vidéo acquise lors d'un trajet initial réalisée en conduite manuelle, tous les points remarquables de l'environnement au voisinage de la trajectoire effectuée. La seconde correspond au mode automatique au cours duquel le véhicule contrôle en permanence sa trajectoire afin que les images délivrées par les caméras embarquées correspondent le plus possible à la séquence filmée initialement. La vidéo initiale joue donc le rôle d'un rail virtuel que doit respecter le véhicule lors de sa circulation en mode autonome.

Voir aussi Sciences et Avenir.

- Des voitures transparentes pour plus de sécurité

Il s'agit du même genre de transparence virtuelle envisagée pour les avions par projection à l'intérieur de caméras extérieures, ce qui, outre l'impression de flotter, a surtout l'intérêt de supprimer les angles morts, de mieux voir son environnement et d'éviter des accidents.

Deux chercheurs japonais de l'université de Design de Keio ont publié une vidéo mettant en scène un nouveau prototype utilisant des miroirs réfléchissants fixés sur les portes et les sièges. Grâce à un système de vidéo projecteur installé à l'intérieur du véhicule, relié à des caméras extérieures, l'habitacle disparaît pour laisse place au paysage environnant, comme si la voiture était transparente.

- Les voitures connectées avec votre smartphone

- Les ultrasons à la place des essuis glace

Le constructeur britannique McLaren a promis pour début 2015 de remplacer les balais par des ultrasons envoyés directement sur le pare-brise, capable de chasser en un instant tout ce qui vient à son contact, eau, boue, neige et insectes.

- Halosonic, une réduction du bruit ambiant dans les voitures

Le système Halosonic co-développé par Harman et Lotus se compose d’une série d’accéléromètres placés au niveau de la suspension et des roues de la voiture. Ils vont corréler les vibrations provoquées par le roulage des pneus sur l’asphalte avec le bruit correspondant dans l’habitacle qui est détecté par des microphones. Halosonic génère des ondes sonores inverses via les haut-parleurs de la voiture pour neutraliser ce bourdonnement.

- Le train qui ne s'arrête pas pour prendre les voyageurs au vol

Les passagers attendent sur une plateforme en hauteur, placée au-dessus du train prêt à faire son entrée en gare. Ils pénètrent alors dans un compartiment placé contre le quai, et attendent que celui-ci s' "accroche" au train qui passe en dessous. Dans le même temps, un autre compartiment situé sur le train se décroche contre le quai, permettant aux passagers parvenus à destination de descendre. Il suffirait simplement à ceux-ci de monter du train au compartiment, avant de descendre sur le quai.

Le but justifiant une telle innovation est double, selon les concepteurs du projet : faire gagner du temps de trajet à chaque passager et... économiser l'énergie consommée pour freiner et redémarrer le train à chaque arrêt.

Pour le trajet entre Beijing et Guanzhou - le plus long du monde - comportant 30 stations pour 5 minutes d'arrêt à chaque arrêt, le temps gagné serait alors tout de même de 2 heures et 30 minutes !

On avait déjà parlé d'un projet semblable en décembre 2011 qui commence donc à prendre forme mais cette fois par le toit. On est cependant encore loin de la réalisation.

- Le moteur d'avion hybride des ailes volantes du futur

Ce type d'avion pourra transporter des carburants cryogéniques et du biocarburant. Son fuselage en aile volante assure une grande portance et pourrait améliorer le rendement énergétique et l'autonomie.

Le moteur hybride révolutionnaire intègre de nouveaux systèmes. Par exemple, les hélices carénées à rotation inverse réduisent le diamètre nécessaire et améliorent l'efficacité de la propulsion pour le même taux de dilution. L'intégration de la purge réduit la consommation de carburant, et l'utilisation de l'alimentation en couches limites sur les moteurs hybrides renforce leur rendement.

Le système de combustion hybride utilise de l'hydrogène et du biocarburant (dans des conditions sans flamme) pour réduire les rejets de CO2 et de NOx. La propulsion de l'aile volante multi-carburants avec du gaz naturel liquide et du kérosène a réduit d'environ 65% les rejets de CO2 et de 80% ceux de NOx, et diminué notablement le bruit.

- Un nouveau moyen de transport aérien personnel

Le pilotage devra être simple et intuitif, contrairement à l'hélicoptère qui demande aujourd'hui un pilotage complexe et exige une longue formation. L 'idée est d'installer un volant à la place des commandes habituelles d'un hélicoptère.

Avec ce volant, la commande cyclique, qui est responsable du mouvement autour de l'axe longitudinal (roulis) et autour de l'axe transversal (tangage) est supprimée. Au lieu de cela, le pilote peut se diriger en vol en tournant le volant dans la direction souhaitée, un levier reste exclusivement pour l'altitude.

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