Revue des sciences novembre 2015

• Les incertitudes du climat

Pour la Science

• L'explosion démographique africaine
• Réduire l'impact écologique du numérique

La Recherche

• Les clés de la créativité

Physique, espace, nanos

• L'effet zénon : l'observation fige une particule
• La Terre une des premières planètes habitables ?
• Des extra-terrestres à 1480 années lumières ?
• Un village international sur la Lune ?
• Passer par la Lune pour aller sur Mars
• Un rayon tracteur attire les objets avec des ondes sonores

Climat, écologie, énergie

• La fusion avec des stellarators
• Se servir des abeilles pour répandre des pesticides

Biologie, préhistoire, cerveau

• Des traces de vie (carbone organique) de 4,1 milliards d'années ?
• Des extinctions de masse tous les 26 millions d'années à cause des astéroïdes
• Le glutamate fournit de l'énergie au cerveau
• Un implant cérébral pour bouger un curseur par la pensée
• La taille du cerveau n'est pas corrélée à l'intelligence
• La main a bien évoluée pour donner des coups de poing
• Moins croire en Dieu avec la stimulation magnétique…

Santé

• Il suffirait d'injecter des cellules souches dans les ovaires pour les régénérer
• Le mois de naissance influence les maladies de la vieillesse
• Un médicament contre l'asthme qui régénère le cerveau des vieux rats
• L'ingestion de cannabis par des petits enfants peut être très dangereux
• Le cœur des femmes et des hommes vieillit différemment

Techno

• Des vêtements s'adaptant à la chaleur grâce à un biofilm
• Détection des mouvements à travers les murs avec le WiFi
• RoBoHoN, le robot smartphone
• Des engins de chantier autonomes guidés par des drones
• Terrafugia, un nouveau modèle de voiture volante

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

- Economie et social

La prévision est difficile surtout lorsqu'elle concerne l'avenir (comme disait Pierre Dac) ! Ainsi, à court terme on pourrait avoir un krach des startups numériques, ce qui ajouté aux fragilités du système pourrait nous faire replonger mais rien n'est sûr car cela dépend des réactions des différents acteurs. Alors, à plus long terme, c'est encore bien pire. On se trouve dans une boucle d'incertitude sur le climat. C'est la difficulté de la COP21 comme de l'écologie en général, prendre des mesures de conservation en fonction des données du moment tout en sachant qu'elles peuvent changer (mais sûrement pas une raison pour croire ce qui nous arrange et dénier les risques qui peuvent tout autant être bien pires que prévus. Une petite vidéo tacle les arguments des climatosceptiques ou marchands de doute qui rappellent l'histoire du chaudron : pas de réchauffement, pas d'origine humaine, pas si grave et pas définitif. Il est d'ailleurs assez incompréhensible qu'on tienne ces conférences en hiver, favorisant le déni des climatosceptiques). Pour autant qu'on puisse se projeter au-delà de quelques dizaines d'années, il semble à peu près inévitable pour l'ONU qu'on dépasse les 2°C, si ce n'est beaucoup plus, et, même si là non plus il n'y a pas de certitudes, on peut craindre que le réchauffement rende invivable des pays comme l'Arabie saoudite qui devrait s'impliquer beaucoup plus dans la réduction de la production de pétrole. En effet, déjà dans les 10 ans qui viennent, certaines zones du pays pourraient devenir inhabitables (remettant en cause le pèlerinage à la Mecque?). La question du climat se conjugue à celle de la démographie et les nouvelles projections de population sont moins optimistes qu'avant, notamment pour l'Afrique, puisqu'on pourrait approcher les 10 milliards en 2050 et dépasser les 11 milliards en 2100. En effet, l'allongement de la durée de vie compense la baisse de la natalité qui tarde en Afrique alors que la Chine abandonne la politique de l'enfant unique.

Il n'y a aucune raison d'être trop optimiste mais contrairement à ce que disent certains écologistes, l'essentiel pour la COP21, c'est qu'il y ait un accord, même insuffisant car on devrait pouvoir compter sur une mobilisation qui monte en même temps que les températures. Le fait que la présidence du GIEC échoit cette fois à un économiste est le signe qu'on est entré dans la phase opérationnelle après la phase de diagnostic - dommage que sa seule idée soit une taxe carbone, certes nécessaire mais on a autant besoin de normes, notamment pour réduire l'impact écologique du numérique qui n'est plus du tout négligeable. Malgré tout, 31% des émissions mondiales de GES viendraient des sous-produits gazeux des installations industrielles (raffineries, usines chimiques, usines de transformation alimentaire, pétrolière et gazière, sites de forage). Si ces industries pouvaient générer de l'énergie à partir de ces gaz, cela pourrait être suffisant pour alimenter toutes les maisons des États-Unis. On est loin de manquer de pétrole, hélas, une étude prétend même que l'extraction du pétrole de schiste ne produirait pas plus d'émissions de gaz à effet de serre que les puits classiques, ce qui semble difficile à croire même si la productivité des puits de pétrole de schiste se révèle effectivement supérieure. De toutes façons, il faudrait arrêter d'ouvrir de nouveaux puits et passer rapidement aux énergies renouvelables !

Il y en a encore qui entretiennent le doute sur le potentiel et la soutenabilité de ces énergies renouvelables alors qu'elles se développent à toute vitesse. Certes, une des grandes difficultés est de bien évaluer les délais pour la montée en puissance des innovations dans le photovoltaïque comme dans les batteries, la situation actuelle n'étant pas encore satisfaisante mais les progrès dans les laboratoires sont considérables, il faut en tenir compte, y compris pour les batteries, même si ce n'est pas pour tout de suite car on se situe dans le temps long (au moins 20 ans). Ainsi, le concept de batterie 3D, à base de mousse structurée, date de 5 ans et ne débouche qu'aujourd'hui sur une batterie opérationnelle qui prendra encore quelques années pour être commercialisée mais pourrait changer la donne (comme bien d'autres batteries ou supercondensateurs). Par contre, on constate que dès que l'équipement devient rentable, comme en Australie, il se généralise assez rapidement. Les batteries actuelles pourraient d'ailleurs être bien plus rentables en offrant de multiples services (pour cela il faut qu'elles soient situées derrière le compteur électrique). Il est bien plus difficile de se prononcer sur la date du remplacement des centrales nucléaires par la fusion, mais cela viendra. Il semble bien tard pour que la Chine développe ses propres modèles de centrales nucléaires (au sel fondu ou au thorium) alors que beaucoup d'espoirs sont mis aujourd'hui dans la fusion avec de nouveaux stellarators - mais ces systèmes extrêmement complexes sont encore loin de pouvoir produire notre énergie.

Taxe carbone, transition énergétique et engagements des Etats n'étant pas suffisants pour nous épargner une montée déraisonnable des températures, la capture du CO2 fait maintenant partie de la panoplie du GIEC mais on n'en est qu'aux expérimentations encore. Ainsi, une capture de CO2 à grande échelle est testée au Canada, non pas tant pour réduire le CO2 de l’atmosphère que pour produire des carburants pour l'aviation notamment. Ce système à base de ventilateurs et qui recombine ensuite le CO2 avec de l'hydrogène pour produire du carburant consomme beaucoup d'énergie et n'est pas du tout un modèle du genre. Par contre, le projet de l'allemand Climeworks AG est plus intéressant de capture à échelle industrielle du CO2 atmosphérique (900 tonnes par an) pour accélérer la pousse de plantes cultivés en serre (ceci dit, plus de CO2 fait bien grandir plus rapidement les plantes mais augmente aussi l'évaporation, ce qui pourrait aggraver les sécheresses). Aucun de ces systèmes ne réduit le CO2 atmosphérique finalement relâché mais l'important est de passer à la pratique. Il y a aussi des progrès dans la capture du CO2 des centrales au charbon récupérant 90% du CO2 grâce à un solvant amine, diminuant le flux, pas le stock. On s’inquiète aussi de l'acidification des océans qui pourrait peut-être se combattre par des jardins sous-marins, la séquestration du carbone des océans y étant 35 fois plus efficace que les forêts (alors que la destruction des fonds marins augmente les émanations de CO2). Par contre, au lieu d'être des puits de carbone, à causes des incendies de plus en plus importants avec le réchauffement, les forêts boréales relâchent  désormais plus de carbone qu'elles n'en stockent. Parmi les sujets d'inquiétude, il faut ajouter les hydrates de méthane au fond de la mer Noire qui commencent à fondre et libérer du méthane (tout en provoquant des glissements de terrain), renforçant le risque d'emballement climatique (bombe méthane). Enfin, le développement de l'Inde basé sur le charbon pourrait remettre en question les efforts des autres pays...

Bien que ce ne soit pas une nouveauté, on a beaucoup parlé ce mois-ci de l'annonce que la viande rouge favorise certains cancers (même si le risque reste faible). L'élevage pose surtout des problèmes écologiques avec l'augmentation de la population et le développement des pays les plus peuplés. Heureusement, la part de la viande dans le panier alimentaire aurait un peu diminué chez nous, ne représentant plus que 20% en 2014, contre 26% à son apogée en 1967 mais il faudra réduire beaucoup plus notre consommation (pour des steak cultivés à partir de cellules ou pour des insectes). Ceci dit, nos vêtements aussi seraient cancérigènes, bourrés de produits chimiques, voire les tampons hygiéniques, contaminés par le RoundUp (ce que critique Sciences et Avenir), et l'intérêt des produits retardateurs de flamme mis en cause alors que les risques, eux, sont bien réels : cancérogènes, perturbateurs endocriniens ou neurotoxiques. Paradoxalement, la fraude de Volkswagen sur les tests de pollution a eu pour conséquence un assouplissement des normes européennes de pollution pour ne pas nuire à l'industrie automobile ! Pourtant, des nanotubes de carbone ont été retrouvés dans les poumons de petits parisiens asthmatiques, à cause de la pollution automobile et pas du tout des nanotechnologies comme le prétend bêtement PMO ! (voir aussi Futura-Sciences). Enfin, d'autres prétendent qu'une faible radioactivité serait bonne pour la santé, stimulant les mécanismes réparateurs, mais cela augmenterait tout de même les leucémies...

On peut citer aussi l'étrange idée de se servir des abeilles pour répandre des pesticides, ce qui serait à la fois très efficace et bien plus écologique, ainsi que l'article qui a fait polémique sur l'exploitation possible de notre écorce terrestre profonde, donnant accès à d'énormes quantités de minerais. "La rareté des ressources minérales n’est donc en définitive ni physique ni géologique, elle est politico-économico-environnementale : elle dépend avant tout du coût énergétique, environnemental et sociétal que nous sommes prêts à payer pour y accéder". Cela va contre l'idée d'un épuisement des ressources qui n'est jamais que l'épuisement des sources les plus accessibles (on le voit avec le pétrole) mais toutes les ressources ne sont pas inépuisables et il y a au moins une course entre notre consommation et les performances techniques.
 

- Sciences

Je trouve les 100 recherches primées par R&R très décevantes même si elles donnent un bon aperçu des tendances actuelles. Il y a un côté très répétitif dans les progrès techniques comme dans les découvertes scientifiques tout simplement parce que ce n'est pas du tout une affaire individuelle de génies isolés (comme Einstein) ni de pur hasard ou de créativité mais qu'on a au contraire des domaines qui sont en plein essor et dont on suit les progrès de mois en mois (contrôle par la pensée, intelligence artificielle, robots, etc.) jusqu'à un saut technologique radical qu'on ne perçoit souvent qu'après-coup, voire seulement quand il pénètre la société entière et tombe dans la routine. Il est toujours difficile de savoir s'il faut parler de tel ou tel résultat. En tout cas, on n'avait parlé qu'en passant de la découverte d'une supraconduction du sulfure d'hydrogène à -70°C (température qualifiée de terrestre) car cela nécessitait des pressions astronomiques. En fait, on aurait là une véritable piste et de nombreuses applications inaugurant une nouvelle ère pour la supraconductivité. Plus attendue, la vérification de l'effet zénon : l'observation fige une particule, reste fascinante. Par contre il est difficile de croire qu'on aurait découvert la trace d'un autre univers dans le fond diffus cosmologique (des amas 4500 fois trop lumineux à certaines fréquences) mais si cela se confirmait (très peu probable), ce serait une date plus importante même que la découverte d'une vie extra-terrestre (peu probable, là aussi, d'une civilisation évoluée à 1480 années lumières). Il se pourrait d'ailleurs que nous soyons à peu près seuls dans l'univers car dans les premiers. En effet, la Terre serait une des premières planètes habitables depuis le Big Bang (il peut y en avoir de plus anciennes mais il y aura à l'avenir beaucoup plus de planètes habitables). Il se pourrait d'ailleurs que Mars ait été habitable avant la Terre, durant une relativement brève période, bien qu'on ait trouvé sur Terre de possibles traces de vie (carbone organique) de 4,1 milliards d'années. Les projets pour Mars se précisent, notamment celui de passer par la Lune pour aller sur Mars. Pour cela, entre autres, on pourrait construire avec des robots un village international sur la Lune. Enfin, on peut signaler un rayon tracteur qui attire les objets avec des ondes sonores de grande amplitude...

Les modifications cycliques de l'orbite de la Terre ont des conséquences importantes sur le vivant avec un nouveau cycle de 9 millions d'années accentuant les contrastes entre les saisons ou la traversée du nuage d'Oort dont les astéroïdes seraient responsables d'extinctions de masse tous les 26 millions d'années.

Contrairement aux prévisions, ce n'est pas l'édition de gènes avec la méthode CRISPR-Cas9 qui a reçu le prix Nobel cette année, sans doute à cause des procès pour paternité et brevets en cours. Ce sera sûrement pour l'année prochaine tant c'est une technique décisive. Les OGM CRISPR devraient d'ailleurs déferler dans 5 ans. L'édition de gènes est un véritable progrès par rapport aux anciens OGM mais cela ne fera pas disparaître la méfiance par rapport aux produits modifiés par l'industrie et qui ne relève pas forcément d'une anxiété irrationnelle. Il est légitime de vouloir manger une nourriture traditionnelle, sélectionnée sur de longues périodes (ce qui manque aux OGM), sans parler des questions de propriété "intellectuelle" sur les graines. Avec la nouvelle technique plus précise et propre, il devient certes raisonnable d'accepter des OGM apportant un véritable avantage et suffisamment testés, mais certainement pas n'importe quel produit. L'édition de gène a déjà été appliquée par des Chinois à des chiens afin d'augmenter leur masse musculaire (notamment pour l'armée) mais c'est une Américaine qui aurait reçu le premier traitement génétique anti-âge (pour garder du muscle et allonger les télomères, ce qui pourrait favoriser des cancers...). On a d'ailleurs identifié 200 gènes liés au vieillissement et dont la suppression prolongerait la vie de 60% (toujours avec le même principe que la restriction calorique qui ralentit le métabolisme) mais le cœur des femmes et des hommes vieillit différemment. Il a été montré aussi que statistiquement, le mois de naissance influence les maladies de la vieillesse (la formation du système immunitaire au début de la vie étant primordiale). Beaucoup d'espoirs sont mis dans un médicament contre l'asthme qui régénère le cerveau des vieux rats en réduisant l'inflammation et pourrait donc lutter contre la dégénérescence cérébrale. Pour les partisans de la cryogénisation des cerveaux en attendant des jours meilleurs, l'expérience avec un ver cryogénisé semble confirmer qu'on garde bien sa mémoire une fois réanimé, ce qui ne paraît guère étonnant, de même pour la confirmation que la taille du cerveau n'est pas corrélée à l'intelligence, du moins entre individus plus qu'entre espèces même si le plus gros cerveau de Néandertal n'implique pas une intelligence supérieure à la nôtre (à moins que notre survie ne soit due qu'à notre folie et notre capacité à croire en Dieu notamment puisqu'il paraît que la croyance en Dieu diminuerait avec la stimulation magnétique du cortex préfrontal...). Sinon, on progresse toujours dans la modélisation du cerveau. Ainsi, des robots se repèrent dans l'espace avec une simulation des neurones dédiées à cette fonction dans le cerveau. Les implants cérébraux se multiplient, que ce soit pour renforcer la mémoire ou bouger un curseur par la pensée.
 

- Numérique

Google a introduit un peut plus d'intelligence artificielle dans son moteur de recherche avec RankBrain, notamment pour les nouvelles requêtes. Je dois dire qu'alors que la plupart des perfectionnements de son algorithme m'étaient favorables, cette fois j'ai pas mal régressé (peut-être pure coïncidence?). La création d'Alphabet visait à séparer le moteur de recherche Google des autres activités de l'entreprise mais pour investir plus dans ses recherches à long terme - voitures autonomes, intelligence artificielle, biotechnologies (santé, ADN), énergie, Google glass, Project Loon (internet par ballons), etc. - montrant le fonctionnement paradoxal du capitalisme numérique, basé sur la gratuité, récoltant d'énormes capitaux après-coup, une fois que le produit s'est imposé même s'il perd beaucoup d'argent au début, puis utilisant ces capitaux pour accélérer les ruptures technologiques à venir, afin de garder toujours un coup d'avance. On peut remarquer aussi la tendance de cette économie de l'immatériel à investir le matériel même si celui-ci est sous-traité, toute la valeur étant accaparée par la conception (le logiciel). Il est intéressant de noter aussi que le soutien du patron de Google à Hillary Clinton s'est fait sous forme de startup numérique dédiée à l'analyse des big datas politiques.

Partout les ventes de robots explosent... sauf en France ! La robotisation et l'automatisation des tâches suppriment des emplois en masse (par exemple dans la construction avec des engins de chantier autonomes guidés par des drones) mais valorisent aussi de plus en plus les compétences sociales, domaine d'avenir (au moins pour un moment) où les femmes peuvent avoir un avantage (malgré tout "penser comme un homme" permet de gagner plus). Cependant, avec par exemple un curieux robot/smartphone, la tendance actuelle est bien celle de robots compagnons qui pourraient dépasser l'empathie humaine en étant plus attentifs à nos émotions et y répondant plus vite. Il n'empêche que les services comme Uber, Airbnb, etc., témoignent qu'on est dans l'ère de la réputation, ce qui n'a pas que des bons côtés tout comme cette transparence de nos vies dont on ne peut effacer les traces. Cela ne va pas s'arranger avec l'internet des objets et la nécessité de reconfigurer les réglages domotiques quand le locataire change. Ce sont aussi nos maisons qui vont devenir transparentes avec la détection des mouvements à travers les murs par WiFi (pas entièrement nouveau mais devenu opérationnel).

Les voitures autonomes sont les vedettes des salons de l'automobile désormais, presque tous les constructeurs s'y intéressant, au moins pour les bouchons. Pour Volvo, les camions autonomes seront "plus proches d’un smartphone sur roues que d’un véhicule traditionnel" : l’électronique et les logiciels embarqués établiront un diagnostic en temps réel et prendront directement rendez-vous avec un atelier en sélectionnant le technicien le plus pertinent selon la panne et en déclenchant la commande de pièces détachées nécessaires. Il faudrait cependant pour cela des réseaux haut débit très fiables et performants. En Chine aussi on teste un autocar autonome (par contre le train serait condamné par les transports autonomes) et les Teslas commencent à s'automatiser, ce qui se révèle pouvoir être dangereux (voir aussi Futura-Sciences) - et leur finition mise en cause a fait chuter l'action. En tout cas, contrairement à ce qu'on croyait, les voitures autonomes seraient impliquées dans plus d'accidents que les autres voitures, même si elles ne sont pas forcément en faute. On voudrait empêcher les robots-tueurs vainement alors que les Russes utilisent des robots de combat téléguidés (Platform-M), tout comme les Coréens, etc. A l'opposé, il faudrait apprendre aux voitures autonomes à minimiser les morts lors d'accidents, ce qui est appelé ici "apprendre à tuer", appelant à intégrer dans la programmation les "dilemmes moraux" entre tuer les autres ou se sacrifier soi-même.

Pour la Science no 457, la relativité générale

Il est tout-à-fait justifié de consacrer ce numéro au centenaire de la relativité générale mais il n'y a là rien de nouveau pour nous (sauf l'étrange théorie, p55, d'une inflation provoquée par une boucle spatio-temporelle revenant dans le passé...). On peut même regretter qu'on entretienne un certain mystère sur le génie d'Einstein qui n'est pas si extraordinaire qu'on le présente car il n'a fait que reprendre les formules de Lorentz pour la relativité restreinte et si la relativité générale est effectivement son plus grand apport, ce n'est que la généralisation de la relativité à l'accélération. Ce n'est pas rien mais il n'y a pas besoin d'un esprit divin pour ne faire que prolonger les recherches précédentes, juste peut-être de s'ennuyer au bureau des brevets en feuilletant les revues scientifiques. Surtout, si Einstein n'avait pas existé, il n'y a aucun doute qu'on serait arrivé aux mêmes conclusions. Le rôle des individus est très surévalué, notamment en sciences. Einstein était incontestablement très intelligent mais après la relativité générale et l'introduction d'expériences de pensées, ses principaux apports seront ses erreurs, sa façon de contester la physique quantique en faisant ressortir ses étrangetés, le paradoxe EPR notamment attirant l'attention sur l'action à distance impliquée par l'intrication.

- Afrique subsaharienne : une inquiétante évolution démographique, p14

Près de 1,2 milliard d’habitants en Afrique aujourd’hui, le double prévu en 2050, et très probablement plus de 4 milliards en 2100 : la population de l’Afrique s’emballe, à un rythme qu’aucune autre grande région du monde n’avait connu avant elle. Et, révision après révision, les spécialistes des Nations unies corrigent à la hausse leurs prévisions pour ce continent.

Certes, les régions plus avancées dans leur « transition démographique » (passage à des taux de natalité et de mortalité faibles)ont parfois connu, dans le passé, des périodes de forte croissance. Mais prenons un peu de recul : de 1950 à 2050, en un siècle, la population africaine aura été multipliée par près de 11, quand celle de l’Amérique latine (la plus forte progression après l’Afrique) aura été multipliée par 4,6, la moyenne mondiale se situant à 3,9. Et partout ailleurs dans le monde, la croissance ralentit fortement, voire s’arrête.

Il y a donc une spécificité africaine, ou plutôt de l’Afrique subsaharienne puisque l’Afrique du Nord (et la République d’Afrique du Sud) ont suivi des parcours beaucoup plus proches de la moyenne mondiale. Dans certains pays, les perspectives sont vertigineuses. Le Niger pourrait voir sa population dépasser 70 millions en 2050 (20 millions aujourd’hui), et atteindre peut-être 200 millions en 2100 ; le Mali dépassera les 45 millions en 2050 et serait proche des 100 millions en 2100 (moins de 18 millions aujourd’hui). Quant au « géant africain », le Nigéria, malgré une révision à la baisse dans la dernière projection des Nations unies, sa population approchera les 400 millions en 2020 et continuera d’augmenter rapidement.

Si le taux de croissance de la population reste élevé en Afrique subsaharienne (2,5 % par an, le double de la moyenne mondiale), c’est en raison d’une forte fécondité : 4,8 enfants par femme ; et dans une dizaine de pays, on compte plus de 6 enfants par femme.

Ces chiffres résultent du fait que les femmes souhaitent avoir un grand nombre d’enfants. Le nombre idéal d’enfants déclaré dans les enquêtes démographiques est le plus souvent compris entre 5 et 9, avec un maximum de 9,2 au Tchad. Dans ce dernier pays, le nombre idéal moyen déclaré par les hommes était même de 13,7 enfants il y a quelques années... Et cela bien que la mortalité des enfants ne cesse de diminuer : la mortalité entre 0 et 5 ans a été divisée par trois entre 1950-1955 et 2010-2015, passant de 31 % à 10 %.

Soulignons d’abord qu’en matière démographique, l’inertie est grande. Même si la fécondité chutait très brutalement demain matin, la population augmenterait encore durant des décennies. Et la fécondité ne chute jamais aussi brutalement : il faut souvent au moins une génération (une trentaine d’années) pour que la fécondité soit divisée par deux. Mais plus on attendra, plus les problèmes s’aggraveront.

Les chiffres sont contestables. Il ne semble pas possible qu'il y ait 100 millions d'habitants au Niger (à moins qu'ils émigrent en France!). La pression démographique et surtout le développement devrait bien finir par faire baisser la fécondité. Ce qui est vrai, c'est qu'il y a une grande inertie, surtout à mesure qu'on s'approche du pic de population mais c'est essentiellement l'Afrique désormais qui participe à l'augmentation de la population mondiale. L'Afrique est de loin le plus grand des continents mais l'accès de ces milliards de consommateurs supplémentaires au développement pèsera d'autant plus sur les ressources.

- L'informatique émet plus de gaz à effet de serre que l'aviation, p16

Et depuis 2007, le numérique a plus que doublé sa consommation

En termes d'éco-responsabilité, les technologies de l'information et de la communication (TIC) sont à double tranchant. D'un côté, elles contribuent à diminuer les émissions de gaz à effet de serre en aidant à optimiser des procédés industriels ou en limitant les déplacements humains au profit d'échanges virtuels. De l'autre, elles produisent des gaz à effet de serre dans des proportions de plus en plus inquiétantes du fait de leur croissance rapide.

Dans leur ensemble, les TIC, c'est-à-dire tous les équipements informatiques qui permettent de traiter, stocker, communiquer à distance par voie électronique, représentent entre 2 à 10% des émissions de dioxyde de carbone selon les études, avec un consensus autour de 4-5%. En comparaison, l'aviation représente environ 2% des émissions de dioxyde de carbone. Or les technologies de l'information et de la communication croissent bien plus vite que l'aviation.

En phase de conception, il s'agit tout d'abord d'imaginer des équipements plus économes en énergie avec des processeurs et des modes veille de basse consommation. On peut aussi optimiser toute l'infrastructure autour des équipements afin d'améliorer leur efficacité. Dans les grands centres de calcul, un poste de consommation important est le refroidissement.

Ensuite, améliorer l'efficacité passe par l'optimisation des composants, des processeurs, des réseaux. On peut aussi concevoir des équipements qui s'éteignent automatiquement lorsqu'ils ne sont pas utilisés.

Un autre levier est l'écoconception des logiciels. Avec les capacités de calcul des ordinateurs, smartphones et autres tablettes, la plupart des logiciels n'ont plus de contrainte de consommation de mémoire ou de consommation du processeur. On a ainsi perdu nos bonnes pratiques d'il y a 20 ans, où l'on était obligé de penser et d'optimiser chaque instruction tant les capacités étaient limitées.

Un autre facteur encore qui réduit la durée d'utilisation est la gourmandise des logiciels en ressources. Ainsi, en huit ans, les besoins en cadence de processeur du système d'exploitation Windows ont été multipliés par 15 et ceux en mémoire vive par 42. Cela signifie que les anciens ordinateurs ne sont pas capables de supporter les nouvelles versions. Et lorsque, comme cela a été annoncé en 2014 pour Windows XP, le support technique d'une version ancienne n'est plus assuré, il devient risqué en termes de sécurité informatique de conserver cette version ancienne. D'un coup, tous ces anciens ordinateurs deviennent bons pour la casse. En mars 2014, on estimait que 28 % d'ordinateurs dans le monde, soit environ 500 millions, utilisaient encore Windows XP. On a affaire ici à de l'obsolescence programmée et l'action pourrait donc, dans ce cas, venir du législateur.

D'abord, on s'est aperçu que le cloud devait changer la donne : en virtualisant les services par ce biais, on les mutualise beaucoup plus. Un même serveur gérerait plusieurs services en même temps pour plusieurs entreprises. Sauf que dans le même temps, ces services sont devenus plus accessibles, moins gourmands en ressources et leur utilisation a explosé. Au lieu de réduire la consommation énergétique, le cloud l'a augmentée. C'est le paradoxe de Jevons ou l'effet rebond. On améliore l'efficacité d'une ressource, qui devient plus abordable pour les consommateurs, lesquels l'utilisent plus, ce qui en augmente la consommation.

La Recherche no 505, comment le cerveau innove

Je suis très critique sur la notion de créativité alors qu'on ne fait qu'exploiter de nouvelles potentialités ou trouver des solutions qui s'imposent. C'est un peu comme l'autonomie qui ne sert pas à faire n'importe quoi mais ce qui est nécessaire à nos yeux. L'exemple d'Einstein, ci-dessus, le montre assez bien, ce pourquoi j'approuve plutôt l'idée que "créer, c'est raisonner" (p36) et non pas se fier à une imagination débridée. Le plus intéressant dans ce dossier, c'est de lier l'originalité à l'inhibition des réactions primaires, préjugés ou habitudes (l'inhibition du système 1 chez Daniel Kahneman - ce qu'on trouve déjà chez Lorenz ou Laborit pour définir la conscience) mais il y a besoin de lever au contraire l'inhibition sociale. Cédric Villani cite Elon Musk pour qui "pas d'innovation à moins de 60 heures de travail par semaine", preuve que cela ne marche pas tout seul, que ce n'est pas qu'une idée mais le rôle du sommeil, livrant parfois la solution au petit matin (ce que les programmeurs connaissent bien) reste très mystérieux...

Pour Cédric Villani, il y aurait 7 ingrédients à la créativité : la documentation, la motivation, les échanges, la contrainte, le repos, la persévérance et l'environnement de travail.

- Les clés de la créativité, p34

Les idées vraiment originales n'émergent de notre cerveau que si nous faisons l'effort d'inhiber nos réponses immédiates et automatiques. Essentielle à la créativité, cette tâche l'est aussi à l'apprentissage : cette forme d'inhibition permet à l'enfant de résoudre des problèmes sur lesquels il échouait systématiquement avant 7 ans.

- L'Information : l'histoire, la théorie, le déluge - James Gleick, p103

"Sur le long terme, l’Histoire est histoire de l’information prenant conscience d’elle-même".

Sans avoir l'air d'y toucher, il nous montre à l'oeuvre, dans les tambours de brousse ou dans l'alphabet Morse, les idées fondamentales de la théorie de l'information : nature digitale de l'information, redondance et correction d'erreur, compression sans perte, mesure du contenu d'information et optimisation de la transmission.

Ces idées sont accueillies avec faveur dès les années 50 en psychologie et en linguistique. La biologie, après la découverte de l'ADN, adopte le langage de l'information : code génétique, alphabet, copie, erreurs de copie (les mutations), enzymes traducteurs et correcteurs. Pour un penseur comme Dawkins, les êtres vivants ne sont en fait que des machines à conserver et à transmettre l'information contenue dans les gènes. La physique quantique à son tour se réinterprète dans ce langage. Par des analogies suggestives, Gleick rend tout ceci accessible.

Brèves et liens

Physique

cosmologie, physique quantique, nanotechnologies

- L'effet zénon vérifié : l'observation fige une particule

L'expérience consiste à exciter ces atomes avec des lasers pour induire un effet de fluorescence. Les photons émis par les atomes qui se désexcitent sont ensuite observés avec une sorte de microscope, ce qui revient à tenter de déterminer les positions de ces atomes. L'observateur constate alors que l’effet Zénon entre en jeu et que l’effet tunnel est d’autant plus inhibé que les lasers sont réglés plus finement pour mesurer précisément les positions des atomes.

- La Terre une des premières planètes habitables ?

92% des planètes semblables à la Terre - des mondes de taille similaire qui gravitent à une distance de leur étoile compatible avec la présence d'eau liquide en surface - ne se sont pas encore formées.

Depuis le Big Bang, "seuls" 13,8 milliards d'années se sont écoulés. Notre système solaire, âgé de 4,6 milliards d'années, fait donc partie des tous premiers chapitres d'une très longue histoire. "Comparé à toutes les planètes qui se formeront dans l'univers, la Terre est arrivée très tôt".

Voir aussi Futura-Sciences. On n'est peut-être pas les seuls mais parmi les premiers habitants de l'univers, ce dont on avait déjà fait l'hypothèse mais on avait vu aussi qu'il y avait des mondes plus anciens de plusieurs milliards d'années et qui nous ont donc peut-être largement précédés. Il y aurait sans doute dès maintenant 100 millions d’exoplanètes abritant une vie complexe mais l'avenir de la vie pourrait être bien plus long que son passé.

- Une civilisation évoluée à 1480 années lumières ?

KIC 8462852, située à 1.480 années-lumière de la Terre, ne brille pas comme elle le devrait. A intervalles irréguliers, son scintillement se réduit de manière brutale, comme si quelque chose passait devant l’étoile et bloquait ses rayons. Quelque chose comme une mégastructure d’origine artificielle qui tournerait autour de KIC 8462852.

Habituellement, la baisse périodique du rayonnement d’une étoile permet de conclure à l’existence d’une planète en orbite autour de celle-ci. Mais dans le cas de KIC 8462852, ces modifications du scintillement sont totalement irrégulières (baisse de luminosité de 20 % pour des périodes pouvant durer de 5 à 80 jours. Des caractéristiques totalement incompatibles avec le passage d’une planète devant l’étoile, phénomène qui produirait un abaissement de luminosité périodique et régulier).

Quelle pourrait être la fonction d’une telle mégastructure si elle était construite par des extraterrestres? Peut-être un immense système de panneaux solaires destinés à fournir ladite civilisation en énergie, imagine Jason Wright. Ce qui signifierait qu’il y a 1480 ans, quand Clovis régnait sur le Royaume des Francs, des aliens construisaient de gigantesques satellites capables de collecter l’énergie lumineuse de leur soleil. Où en seraient-ils aujourd’hui?

Voir aussi Sciences et Avenir et Futura-Sciences. Evidemment, cela pourrait être tout autre chose (un flot de comètes par exemple) mais de quoi faire rêver pour l'instant.

- Un village international sur la Lune ?

"C'est un concept qui prévoit une participation internationale pour faire des missions diverses et variées sur la Lune, peut-être sur sa face cachée". Tous les équipements ne seraient pas forcément au même endroit.

"Il y aura une étape de village robotique. Puis une étape de station habitée. Mais cela nous servira aussi à préparer des expéditions vers des destinations encore plus lointaines".

- Passer par la Lune pour aller sur Mars

Des études antérieures ont suggéré que dans certains cratères de la lune de l'eau pourrait être extraite de la glace et convertie en carburant. En supposant ces technologies au point, un groupe du MIT a calculé qu'un détour vers la lune pour faire le plein permettrait de réduire la masse d'une mission pour Mars de 68%.

La façon la plus efficace pour réduire la masse emportée suppose le lancement d'un équipage avec juste assez de carburant pour atteindre une orbite terrestre. Une usine de production de carburant à la surface de la lune devrait alors envoyer des citernes de carburant dans l'espace sur cette orbite gravitationnelle. Les containers seraient ensuite capturés par la fusée se dirigeant sur Mars.

Par ailleurs, la prochaine mission qui atterrira sur Mars en 2019 devrait pouvoir chercher des traces de vie à 2m sous la surface. Voir aussi Futura-Sciences. Il va y avoir aussi une mission des Émirats arabes unis, aidés par l'Agence spatiale française pour envoyer un satellite en orbite autour de Mars afin d'analyser son atmosphère.

- Le plan de la Nasa en 3 étapes pour atteindre Mars en 2030

Pour atteindre Mars, la Nasa prévoit trois phases. Durant la première, baptisée Earth Reliant, une série de recherches sera menée à bord de la Station spatiale internationale pour tester les technologies nécessaires à ce long voyage. Il s’agit également de mieux en comprendre les effets sur la santé des astronautes et étudier des moyens de les réduire. La Nasa profitera de cette première étape pour standardiser de nouvelles technologies prometteuses, comme l’utilisation d’imprimantes 3D, de dispositifs ISRU (In-Situ Resource Utilization, utilisation des ressources in situ) ou encore de systèmes de communication avancés.

Baptisée Proving Ground, la deuxième phase du programme verra des astronautes quitter l’orbite basse pour des séjours de plusieurs jours entre la Terre et la Lune. Les scientifiques mettront au point le matériel nécessaire permettant aux astronautes d'être complètement indépendants des ressources de la Terre. Il faudra donc imaginer de nouveaux habitats, différents de ceux de l'ISS, ainsi qu'un véritable système de support vie en boucle fermée nettement moins lourd et contraignant que celui de la Station spatiale qui nécessite des ravitaillements tous les trois mois. Dans ce scénario, la mission de capture d’un astéroïde pour l’amener à proximité de la Terre est confortée.

Enfin, la dernière étape, Earth independent, amorcera des programmes à destination de Mars. En clair, la Nasa ne s’interdit pas des missions d’explorations habitées sur les lunes de Mars, Phobos et Deimos. Les systèmes ISRU développé dans la première phase devront être capables d’utiliser les ressources de la Planète rouge pour fabriquer le carburant du retour ainsi que l’eau et l’oxygène. Enfin, les moyens de communication ne devront pas afficher un temps de latence de plus de 20 minutes pour l'envoi d'un message.

- Communiquer par laser dans l'espace plus rapide que les ondes radios

"Sur le papier cela fonctionne un peu comme du morse avec des informations encodées dans des flashs plus ou moins brefs. Nous travaillons sur des transmissions à grandes distances jusqu’à 75 millions de kilomètres, soit la moitié de la distance Terre-Soleil. Cela peut sembler beaucoup mais aller sur Mars nécessitera des distances plus grandes encore. La fréquence beaucoup plus élevée de la lumière laser va nous donner une meilleure directivité et une bande passante accrue".

- Un rayon tracteur attire les objets avec des ondes sonores de grande amplitude

Ce n'est pas la première fois qu'on prétend avoir reproduit le "tractor beam" de Star Trek alors que l'objet attiré faisait moins d'un millimètre mais le niveau de contrôle est ici bien meilleur qu'avant et les chercheurs travaillent sur un modèle capable d'attirer un ballon de football. Les ondes sonores de grande amplitude (40 Khz) générées par 64 haut-parleurs forment un hologramme capable de déplacer les objets ou de les faire léviter.

L'équipe a montré que trois formes différentes de champs de force acoustiques peuvent fonctionner comme rayons tracteurs. Le premier est un champ de force acoustique qui ressemble à une paire de doigts ou des pincettes. Le second est un tourbillon acoustique, les objets se retrouvent bloqués au milieu et le troisième est une sorte de cage qui entoure les objets et les maintient en place.

Voir aussi Futura-Sciences.

- Un film diélectrique aussi transparent que l'air à la lumière

L'air a un indice de réfraction de 1, tandis que l'eau a un indice de réfraction de 1,33. Ce film en oxyde d'aluminium a un indice de réfraction aussi faible que 1.025 mais est mécaniquement rigide.

"La clé de la performance du film est l'espacement hautement ordonné des pores, ce qui lui donne une structure plus robuste mécaniquement, sans altérer l'indice de réfraction".

- Une lumière pénétrante qui ne se déforme pas

- Des mémoires indestructibles à base de skyrmions

Les skyrmions ne sont pas des composants fondamentaux de la matière mais des anneaux formés par les moment magnétiques des atomes et n'avaient été vus jusqu'ici qu'à de très basses températures et sous de puissants champs magnétiques.

Ces objets insolites possèdent une élasticité qui les protège de toute influence extérieure, ce qui signifie que les données qu'ils stockent ne seraiten pas endommagées facilement, même par des champs magnétiques parasites ou des défauts physiques au sein du matériau.

- Impression nanométrique à grande échelle

NanoOPS (ou Nanoscale Offset Printing System) est un procédé d'impression en masse à échelle nanométrique entièrement automatisée qui optimise les processus d'assemblage dirigé et de transfert, permettant un haut débit d'impression des nanomatériaux. Le procédé est rapide, extensible et en mesure d'imprimer sur une variété de substrats. L'encre pour ce procédé d'impression peut comprendre des nanoparticules, des nanotubes et des polymères, entre autres.

Fait partie des lauréats R&D.

- Des nanoparticules commandées par smartphone pour changer de couleur

La technologie utilise des microbilles cristallisées qui peuvent être modifiées grâce à un processus électrochimique. Pour faire simple, des nanoparticules sont stimulées grâce à un courant électrique qui leur donne une information : gonfler ou dégonfler pour réfléchir une longueur d’onde différente et ainsi, afficher une couleur différente.

Si l’utilisation d’un courant électrique pour les stimuler ouvre la possibilité pour celui qui le contrôle de choisir la couleur de ses murs, les microbilles peuvent également être stimulées automatiquement par la chaleur. L’équipe du docteur Du Xuemin a imaginé des scénarios qui donnent envie : imaginez un jour de pluie, une longue journée de travail, des heures dans les bouchons pour rentrer chez vous. Là, au lieu de trouver un blanc devenu gris à cause de la lumière extérieure sur vos murs, vous êtes accueillis par un salon devenu pastel, coloré, immédiatement réjouissant.

Le champ des couleurs proposées varie du magenta au bleu profond en passant par le vert et l’équipe affirme que la peinture peut changer de couleur plusieurs fois sans perdre de son éclat.

- Des matériaux auto-assemblés pour l'architecture

Climat

climat, énergies, écologie

- Un nouveau cycle de 9 millions d'années

En accord avec les calculs astronomiques, cette durée de 9 Ma correspondrait à un grand cycle d’excentricité de l’orbite terrestre lié à un autre cycle de 2,4 Ma dépendant des interactions entre la Terre et Mars. Une orbite très elliptique sur le long terme favoriserait des contrastes climatiques saisonniers importants comme les moussons et sécheresses intenses, défavorables à la préservation du carbone organique sur Terre.

En revanche, les périodes à orbite plus circulaire pourraient avoir conduit à des climats humides et stables favorisant le développement de la végétation, la productivité marine et la préservation de matière organique.

- La disparition des grands animaux réduit la fertilité des sols

Partout où l'homme est arrivé les grands animaux ont disparu (ou, pour les baleines, 10 fois moins nombreuses). Du coup les forêts sont devenues plus denses mais en arrêtant de disperser la matière organique et de remonter le phosphore des océans, les sols se sont appauvris.

- La fusion avec des stellarators

Les stellarators sont des Tokamaks améliorés, peut-on dire, mais aussi beaucoup plus complexes. Leur réussite devrait ouvrir la voie à la fusion.

- Des OGM pour améliorer les cellules photovoltaïques

La convergence Nanotechnologies, biotechnologies, informatique et sciences cognitives (NBIC) fait référence à un champ scientifique multidisciplinaire qui se situe au carrefour des nanotechnologies (N), des biotechnologies (B), de l'intelligence artificielle (I) et des sciences cognitives (C). Cela fait des années que Joël De Rosnay parle d’une telle convergence. La récente publication d’un article dans Nature Materials montre à quel point il a raison. Il s’agit d’un travail à la frontière de plusieurs domaines :

• celui des manipulations génétiques conduisant aux organismes génétiquement modifiés (OGM)
• celui de la théorie quantique de la photosynthèse ;
• celui de la création de cellules photovoltaïques capables de rivaliser avec les cellules vivantes des plantes lorsqu’elles effectuent la photosynthèse.

Les organismes effectuant la photosynthèse utilisent pour cela des groupements d’atomes que l’on appelle des chromophores. Bombardés par des photons qu’ils absorbent, ils sont le lieu de la formation de quasiparticules neutres, des paquets quantiques d’énergie que l’on appelle des excitons. Ces quanta sautent alors de chromophore en chromophore pour rejoindre un centre réactionnel dans les cellules où leur énergie peut être utilisée pour fabriquer les molécules nécessaires aux fonctions vivantes. Ce processus de transport de l’énergie serait normalement assez peu efficace du fait des mouvements chaotiques et désordonnés des excitons dans toutes les directions s’il n’était assisté par des effets de cohérence quantique.

Tout se passe en quelque sorte comme si les fameuses amplitudes quantiques associées à l’état des particules sondaient les divers chemins possibles pour les excitons pour déterminer lequel permet un transfert d’énergie optimal vers un centre réactionnel.

Pour que cet effet fonctionne, les chromophores doivent être à une distance idéale les uns des autres. En testant des espacements légèrement différents entre les chromophores synthétiques, on arriverait à doubler la vitesse de transfert des excitons, grâce à l’effet boucles d’or quantique responsable de cette augmentation de l’efficacité du transport d’énergie.

- Bientôt des batteries ion-potassium ?

"Il est certain que la densité d'énergie d'une batterie ions-potassium ne pourra jamais dépasser celle des batteries lithium-ion mais elles pourront fournir un cycle de vie plus long, une densité de puissance élevée, un coût beaucoup plus faible, et tirer avantage des procédés de fabrication d'anodes en carbone".

Voir aussi Futura-Sciences.

- Vers une batterie lithium-air ?

Une étape clé a été l'ajout d'iodure de lithium, ce qui réduit la résistance. Une seconde différence fondamentale est l'utilisation de l'oxyde de graphène macroporeux pour l'autre électrode.

- Des batteries redox en polymère organique sûres et bon marché

Dans cette batterie redox à flux les nouvelles matières synthétiques utilisées ressemblent dans leur structure de base à du plexiglas et de la mousse de polystyrène mais des groupes fonctionnels ont été ajoutés permettant au matériau d'accepter ou de donner des électrons. Aucun des acides agressifs ne sont plus nécessaires; les polymères "nagent" plutôt dans une solution aqueuse. "Ainsi, nous sommes en mesure d'utiliser une simple membrane de cellulose à faible coût, évitant les produits toxiques et coûteux. Cette batterie redox à base de polymère est idéalement adaptée au stockage d'énergie des grands parcs éoliens et des centrales photovoltaïques".

- Des micro-supercondensateurs 1000 fois plus puissants

Ils ont ainsi mis au point un matériau d'électrode dont la densité d'énergie surpasse tous les systèmes proposés jusqu'à présent. L'électrode est constituée d'une structure en or extrêmement poreuse, synthétisée par un procédé électrochimique, dans laquelle de l'oxyde de ruthénium a été inséré. Ces matériaux onéreux restent ici utilisables, car la taille des composants est de l'ordre du millimètre carré. Cette électrode a ensuite servi à fabriquer un micro-supercondensateur d'une densité d'énergie de 0,5 J/cm², soit environ 1000 fois celle des micro-supercondensateurs existants, et un résultat très proche des caractéristiques des micro-batteries Li-ion actuelles.

Avec cette nouvelle densité d'énergie, leur longue durée de vie, leur forte puissance et leur tolérance aux écarts de température, ces micro-supercondensateurs pourraient enfin être utilisés sur des microsystèmes embarqués autonomes et intelligents.

On a parlé plus haut de l'arrivée imminente des batteries en mousse.

- Une route solaire avec des cellules dans de la résine

Le constructeur routier a encapsulé des cellules de silicium poly-cristallin équipant la plupart des panneaux photovoltaïques dans des cadres de résine de 15cm de côté.

Selon l’Ademe, un kilomètre de chaussée Wattway permet de remplir les besoins en éclairage public d’une ville de 5000 habitants. 4 mètres avec 1000 heures d’ensoleillement suffisent pour les besoins d’un ménage (hors chauffage). En ville, la chaussée solaire pourra alimenter les feux de signalisation, les bâtiments voisins, et la recharge des véhicules électriques à l’arrêt par induction.

Le coût de 6€ par Watt semble prohibitif malgré ce que prétend le fabricant...

- Purifier l'eau par osmose inverse avec le soleil

Le système appelé osmose inverse photovoltaïque (PVRO) se compose de deux panneaux solaires qui convertissent la lumière du soleil en électricité pour alimenter des pompes qui poussent l'eau à travers des membranes semi-poreuses, principe de filtration de l'osmose inverse. De quoi purifier aussi bien l'eau de pluie recueillie que l'eau saumâtre des puits, produisant environ 1000 L d'eau purifiée par jour pour les 450 résidents.

- Une « douche infinie » qui permet d’économiser 90% d’eau

- Récupérer les particules de carbone de l'air pour en faire de l'encre...

C'est un dispositif qui aspire la suie présente dans l’air pour en extraire le noir de carbone qui est ensuite mélangé à de l’alcool et de l’huile d’olive. Il obtient une encre noire.

Cela fait un peu gadget quand même...

- La laitance de saumon (de l'ADN) pour recycler les terres rares

Les chercheurs japonais proposent l'utilisation de laitance de saumon lyophilisée, une poudre riche en ADN dont les groupements phosphates se lient facilement à de nombreux métaux dont les terres rares. Celle-ci est mélangée à une solution contenant des lanthanides, qui s'y fixent puis sont récupérées par traitement acide et centrifugation. "Cette méthode permet d'extraire 80% des terres rares du milieu, un bon résultat", nous affirme Jean-Claude Bünzli, spécialiste des ces métaux à l'École polytechnique fédérale de Lausanne (Suisse), qui n'a pas participé à l'étude. "Par contre, elle n'offre pas une séparation efficace des éléments entre eux, un point pourtant essentiel si l'on veut pouvoir les réutiliser ensuite dans l'industrie".

On peut se demander effectivement si cela a un réel intérêt dès lors qu'on ne peut pas séparer les différentes terres rares (qui sont des oxydes métalliques) ?

- Se servir des abeilles pour répandre des pesticides

L'idée consiste à placer un bac de poudre de pesticide biologique à l'intérieur d'une ruche. La poudre contient une substance qui se colle aux pattes des abeilles ainsi qu'une souche de Clonostachys rosea, champignon qui inoffensif pour les insectes mais combat les maladies des cultures et l'attaque des ravageurs.

Un agriculteur biologique, près de Toronto, a utilisé le système pendant cinq ans sur 8,5 acres de fraises et de framboises.

Cela permet d'utiliser beaucoup moins de pesticide et d'en cibler les destinataires.

 

Biologie

évolution, génétique, éthologie, anthropologie, neurologie

- L'ADN forme une sangle de sac à dos pour inhiber un gène

Le complexe de protéine qui forme des boucles d'ADN fonctionne comme le curseur en plastique qui est utilisé pour ajuster la longueur des sangles. Un mot-clé spécifique, appelé un «motif» - une chaîne de moins de 20 lettres génétique - provoque la liaison de ce curseur avec l'ADN avec une protéine appelée CTCF qui se trouve à chaque extrémité de la quasi-totalité des boucles.

- Des traces de vie (carbone organique) de 4,1 milliards d'années ?

Ce serait 300 millions d'années avant les précédentes traces de vie les plus anciennes mais à confirmer. Plus on recule l'origine de la vie, plus on en fait un processus inévitable (ou hérité du cosmos?).

Notre planète s'est formée il y a environ 4,5 milliards d'années, milieu infernal peu propice à la vie mais du carbone avec une signature biologique semblable au carbone biologique a été découvert inséré dans un cristal formé pendant l'Hadèen, il y a 4,1 milliards d'années.

Voir aussi Sciences et Avenir et Futura-Sciences.

- Des extinctions de masse tous les 26 millions d'années à cause des astéroïdes

Ce n'est qu'une confirmation mais importante qu'on peut d'ailleurs classer dans la physique, le climat ou la biologie. Depuis l'extinction des dinosaures, il y a 65 millions d'années, deux autres périodes d'impacts et d'extinctions (moins importantes) seraient ainsi à déplorer, il y a 39 et 13 millions d'années.

Ce cycle serait lié au mouvement périodique du soleil et des planètes à travers le plan médian de notre galaxie. Les perturbations gravitationnelles du lointain nuage d'Oort qui entoure le soleil conduirait à des pluies périodiques de comètes dans le système solaire avec un certain nombre frappant la Terre.

Par ailleurs, on a découvert dans une comète venant du nuage d'Oort de l'alcool éthylique (C2H5OH), le plus simple des sucres (le glycolaldéhyde CH2OHCHO) ainsi que de l'éthylène glycol (utilisé comme antigel), du formiate de méthyle, de l'acétaldéhyde (ou éthanal), de la formamide, de l'acide formique, et du formaldéhyde. Voir aussi Sciences et Avenir.

- La photosynthèse date de 3,2 millions d'années

Des roches contenant du fer et qui se sont formées au fond de l'océan il y a 3,2 milliards d'années apportent la preuve sans équivoque de la présence d'oxygène. La seule source logique d'oxygène est la photosynthèse par des cyanobactéries.

- La température des dinosaures calculée à partir de leurs coquilles d'oeuf

Les calculs indiquent que les titanosaures avaient une température d’environ 37,7°c tandis que les théropodes eux étaient moins « chauds », avec une température corporelle probablement inférieure à 32,2°c. Les chercheurs ont aussi évalué la température ambiante de l’environnement dans lequel les théropodes sont morts : à l’époque le thermomètre atteignait en moyenne 26,11°c. « Les températures du corps des théropodes étaient plus élevées que les températures environnementales - ce qui suggère qu'ils ne sont pas vraiment des créatures à sang froid, mais plutôt des animaux intermédiaires ».

Voir aussi Futura-Sciences.

- Un poisson saute hors de l'eau quand elle est trop chaude (38°C)

Le minuscule poisson rivulus, qui vit dans les mangroves de la Floride jusqu’au Brésil, se jette hors de l’eau lorsqu’il a trop chaud. A l’heure du réchauffement climatique, les eaux de ces mangroves peuvent en effet atteindre jusqu’à 38° C. Lorsque le petit rivulus est exposé à des températures élevées, il préfère donc s’extraire de son milieu de manière à ce que l’évaporation de l’eau lui permette d’abaisser sensiblement sa température corporelle. L’opération ne dure que quelques secondes mais suffit à assurer sa survie.

- Des fourmis prennent en esclave d'autres fourmis trompés par l'odeur

Les fourmis esclavagistes n'ont pas à se battre mais se camouflent sous une odeur familière pour emporter sur leur dos des travailleuses d'une autre espèce jusqu'à leur propre fourmilière pour y travailler à leur place. L'esclavagisme est assez répandu chez les fourmis mais pas ans violence comme ici.

Voir aussi une vidéo de la propagation d'une information par les antennes chez les fourmis.

- Pour échapper à son prédateur un petit gecko lui laisse sa peau

Sa peau faite de grandes écailles se désagrège facilement, ce qui lui permet d'échapper aux mâchoires de ses prédateurs.

- Le Coati aussi câlin qu'un chat

Tout comme le raton-laveur à qui il ressemble un peu, le coati est naturellement peu farouche envers l'homme et donc aisément apprivoisable. Omnivore, il dispose de longues griffes non rétractiles qui lui permettent de creuser le sol à la recherche d'insectes. Elles sont également d'une grande aide pour grimper aux arbres, l'une de ses activités favorites.

- Une lionne épargne un bébé gnou puis le défend contre une autre lionne

- Les chats sensibles à nos expressions faciales

Ils ont observé les comportements des félins en fonction de deux expressions adoptées par leur maître : un sourire ou une moue. Le résultat est bluffant. Lorsque l'humain adopte une attitude joyeuse, le chat va avoir en majorité des comportements positifs. Il va ronronner, se frotter sur les jambes de son propriétaire et chercher à se coucher sur ses genoux s'il en a la possibilité. Il est également bien plus présent. Dans le cas inverse, quand le maître adopte une expression faciale plus renfrognée, le chat va être peu présent et va moins démontrer son affection. La lecture des expressions du visage par les chats se fait indépendamment de l'expérimentateur. En effet, lorsqu'ils ont été confrontés au visage d'un inconnu, ils ont eu les mêmes réactions que quand la personne présente était leur maître.

- Koko a deux petits chatons

- Les singes hurleurs qui crient le plus fort ont de plus petites testicules

Les capacités vocales impressionnantes de ces primates -on peut les entendre jusqu'à un kilomètre- s'expliquent par de longues cordes vocales et un os hyoïde uniquement adapté pour permettre une forte résonance des sons. Toutefois, les singes hurleurs qui ont des "cris" les plus exceptionnels, très graves, ont aussi des testicules de plus petite taille que ceux dont "la voix" est moins puissante, ont constaté ces scientifiques. "Nous avons de solides indications que les espèces de singes hurleurs qui développent de plus grands organes vocaux produisent moins de sperme", indique Jacob Dunn de l'Université de Cambridge, un des principaux auteurs de ces travaux. "Il s'agit du premier indice montrant que chez toutes les espèces il existe un compromis entre les capacités vocales et la production de sperme", souligne le chercheur.

Cette découverte chez les singes hurleurs conforte encore l'idée initialement avancée par Charles Darwin sur les effets de la sélection sexuelle. Selon la théorie de l'évolution, les mâles de différentes espèces sont souvent confrontés à des compromis entre des attributs physiques utiles pour la séduction et ceux qui optimisent les chances de fertilisation.

Voir aussi Sciences et Avenir. Par ailleurs, les singes hurleurs sont de retour dans la forêt de Rio.

- Un des ancêtres des grands singes (dont l'homme) était tout petit

Cet ancêtre aurait vécu il y a environ 14 millions d'années, lorsque les gibbons se sont séparés de la lignée des futurs grands singes.

Un humanoïde plus ancien, le proconsul, a vécu en Afrique de l'Est il y a environ 23 millions d'années et avait une masse corporelle de 50 kilogrammes - environ la même qu'un chimpanzé - et n'était pas beaucoup plus petit qu'un humain.

On pensait donc que le Proconsul était typique des premiers hominidés, de sorte que le consensus était que les grands singes d'aujourd'hui avaient évolué à partir de singes de grande taille.

Sauf que Pliobates ne pèse que 5kg bien qu'il partage plusieurs caractéristiques de son poignet avec les hominoïdes actuels alors que le poignet du Proconsul est plus primitif.

De quoi compliquer notre arbre généalogique (rien n'est aussi simple qu'il apparaît à première vue) et remettre en cause que notre ancêtre commun était forcément un grand singe.

- Dans les biofilms, les bactéries communiquent comme les neurones

Quand un biofilm composé de centaines de milliers de bactéries, Bacillus subtilis, atteint une certaine taille, le bord externe du biofilm, ayant un accès illimité aux nutriments, cesse périodiquement de croître pour permettre aux nutriments - notamment le glutamate - de circuler jusqu'au centre du biofilm. De cette façon, les bactéries du centre de la colonie sont maintenues en vie, pouvant survivre aux attaques de produits chimiques ou d'antibiotiques.

"Tout comme les neurones dans notre cerveau, nous avons constaté que les bactéries utilisent les canaux ioniques pour communiquer les unes avec les autres par des signaux électriques. Du coup, la communauté des bactéries dans les biofilms semble fonctionner un peu comme un cerveau microbien".

Le mécanisme spécifique par lequel les bactéries communiquent entre elles est étonnamment similaire à un processus du cerveau humain connu sous le nom de "dépression corticale envahissante" qui pourrait être impliqué dans la migraine.

"Ce qui est intéressant est que aussi bien les migraines que la signalisation électrique chez les bactéries sont déclenchés par le stress métabolique".

- Le glutamate fournit de l'énergie au cerveau

Le glutamate est un acide aminé aux fonctions très diverses: dans le pancréas, il module l'activité des cellules ?-pancréatiques, responsables de la production d'insuline, alors que dans le cerveau, c'est en tant que neurotransmetteur excitateur qu'il est connu.

Contrairement aux autres organes, le cerveau ne peut pas puiser son énergie des lipides, une ressource énergétique pourtant présente en abondance dans le corps. La barrière hématoencéphalique, qui le protège des agents pathogènes et des toxines circulant dans le sang, limite en effet leur passage. De plus, si la plupart des organes du corps humains ont la possibilité de stocker du glucose en augmentant leur masse, le cerveau, prisonnier des os crâniens, ne peut jouer sur ces variations de volume. Incapable de stocker son alimentation, il dépend en temps réel du sucre fourni par le reste du corps. Cette distribution d'énergie est gérée par le foie.

Les chercheurs ont analysé le rôle de l'enzyme glutamate déshydrogénase dans l'encéphale. Sous forme mutante, cette enzyme, codée par le gène Glud1, est en effet responsable d'un syndrome d'hyperinsulinémie congénitale, une maladie très sévère affectant à la fois le pancréas, en perturbant la fabrication d'insuline, le foie et le cerveau. Les individus touchés par ce syndrome souffrent alors d'un retard mental et ont un risque élevé d'épilepsie. "Nous avons supprimé le gène Glud1 dans le cerveau de souris. En l'absence du glutamate déshydrogénase, nous avons observé que le cerveau n'était plus capable de transformer le glutamate en énergie, bien que l'acide aminé soit présent dans le cerveau".

Dépourvu de l'énergie fournie par le glutamate cérébral, le cerveau envoie des signaux au foie afin de réquisitionner une part plus importante de glucose et ce, au détriment du reste du corps. C'est pourquoi les souris transgéniques présentaient également un déficit de croissance et une atrophie musculaire. "Cela montre bien à quel point le cerveau travaille en flux tendu et que chaque pourcent de ressource énergétique est indispensable à son bon fonctionnement", souligne le professeur Pierre Maechler. "Si une partie de cette énergie disparaît, le cerveau se sert en premier et tout l'organisme en pâtit. Le foie doit alors refaire du glucose en piochant dans les protéines musculaires, ce qui entraîne une fonte de la musculature. Savoir que le cerveau utilise du glutamate comme ressource énergétique nous permet désormais de réfléchir à d'autres manières de pallier un éventuel déficit".

Les scientifiques suspectent aussi une corrélation entre le gène Glud1 et certaines maladies neurodéveloppementales, en particulier l'épilepsie et la schizophrénie.

- Les boucles de rétroaction des corps pédonculés des abeilles indispensables aux apprentissages complexes

Des boucles de rétrocontrôle existent au niveau de ces structures, établies par des neurones qui libèrent une substance inhibitrice appelée GABA (Acide γ-aminobutyrique). Les chercheurs ont montré que l’inhibition pharmacologique de ces boucles empêche l’apprentissage des discriminations non-linéaires. Ainsi, si les corps pédonculés sont nécessaires pour des taches cognitives complexes, c’est parce que la présence de ces boucles de rétrocontrôle permet d’inhiber les réponses inappropriées à des stimuli ou situations incorrectes et ainsi corriger la performance cognitive des abeilles. Ces travaux apportent donc une lumière sur les réseaux neuronaux minimaux nécessaires pour la résolution de problèmes complexes et ouvrent des perspectives intéressantes pour des travaux d’intelligence artificielle et robotique.

Voir aussi Futura-Sciences.

- Simulation virtuelle d’un cortex de rat

Nous parlons là de la simulation de 0,3 mm³ de tissu cérébral mais c’est déjà un exploit. Cet échantillon contient à lui seul 31 000 neurones, 8 millions de connexions formant 40 millions de synapses, parfaitement virtuels. Le tout fonctionnel comme un vrai ! Le modèle est désormais à disposition sur un portail Web public afin que les chercheurs du monde puissent l’utiliser.

Les statistiques de connectivité du modèle simulé et les mesures expérimentales faites sur les tissus biologiques concordent.

"C’est un moment historique, la première fois qu’un circuit cérébral complet est reconstruit virtuellement. Nous pouvons l’utiliser pour faire de nombreuses prédictions, et surtout les données sont désormais en libre accès et disponibles pour tous".

Ce n’est pourtant qu’un début. Le modèle, imparfait, ne prend pas encore en compte les cellules gliales, aussi nombreuses que les neurones et nécessaires à leur métabolisme. Ni la plasticité, c’est-à-dire la capacité des neurones et de leurs connexions à être modifiés dans le temps.

Voir aussi Futura-Sciences.

- Une carte 3D du cerveau d'un singe

- Le centre de l'attention dans le noyau réticulé thalamique

Première observation clé : quand la souris doit ignorer la lumière pour se concentrer sur le son, les neurones du NRT qui contrôlent la vision sont plus actifs, réduisant le signal visuel. Et à l’inverse, quand la souris doit ignorer le son, les neurones du NRT contrôlant l’ouië deviennent plus actifs à leur tour. Le noyau réticulé thalamique est donc bien le centre commutateur, le tableau de bord qui permet de réguler notre attention en fonction des besoins, du contexte.

Deuxième observation : en jouant, à l’aide de l’optogénétique à "allumer" ou "éteindre" les zones cérébrales tour à tour, il apparaît que le mécanisme se déroule ainsi. Le cortex préfrontal donne l’ordre au NRT de sélectionner l’information sur laquelle se focaliser. Puis le NRT contrôle l’attention en activant telle ou telle population de neurones.

"Une des révélations principales de cet article est que l’anticipation d’une tâche à venir perturbe la performance de celle en cours".

- Les réseaux du cerveau marcheraient comme les vols d'oiseaux ?

"Nos résultats suggèrent que le cerveau humain ressemble à une volée d'oiseaux. Le groupe arrive à un consensus sur la direction à prendre et sous quel vol en formation, simplement en fonction de la proximité des oiseaux les uns avec les autres. Des oiseaux à des positions clefs peuvent conduire à des changements de direction du troupeau, être des leaders dans ce qu'on appelle un système multi-agents. De même, certaines régions de votre cerveau sont prédisposés à contrôler vos pensées en fonction de leur place dans le réseau par rapport aux autres régions".

"Nous croyons que le cerveau humain répond à des stimuli internes et externes selon des principes analogues à ceux des réseaux dynamiques à grande échelle, tels que les systèmes électriques et les réseaux de robots. Quelques endroits soigneusement sélectionnés sont localisées de façon à optimiser le pilotage de fonctions complexes".

- Mémoire: une remise en cause de l'hypothèse de la consolidation/reconsolidation

Prises toutes ensembles, ces données confirment que des traitements variés peuvent induire des amnésies délai-dépendantes. Cependant, elles montrent que dans toutes les conditions étudiées, ces amnésies ne correspondent pas à une perte du souvenir mais à une incapacité à restituer l'information initiale. Elles montrent également que si le traitement amnésiant peut jouer le rôle d'indice de rappel, c'est que l'information portée par le traitement et qui n'a rien à voir avec l'apprentissage initial, a été intégrée au souvenir. C'est son absence, lors du test de rétention, qui empêche son rappel correct. Les auteurs soulignent que cette étude montre que la caractéristique principale d'un souvenir actif, lors de sa formation, ou de sa réactivation, n'est pas sa fragilité, mais sa malléabilité, c'est à dire sa capacité à intégrer des informations présentes si elles sont importantes. Si l'information est pertinente, le souvenir est actualisé mais si elle ne l'est pas, l'intégration de cette information peut perturber le rappel du souvenir.

- Les recherches de l'armée américaine sur la mémoire

Sur une poignée de cobayes volontaires, la DARPA a implanté des systèmes électroniques. Ces dispositifs sont placés dans des zones très précises du cerveau : celles de la mémoire déclarative et de la mémoire spatiale.

Ainsi, les implants peuvent détecter les instants précis où le patient apprend, retient, se trompe… Et plus que simples enregistreurs, ils peuvent aussi envoyer une petite décharge électrique au moment où le cerveau est prêt à se souvenir. Pour Justin Sanchez, responsable du projet à la DARPA : « les résultats préliminaires montrent qu’il est possible de capturer et d’interpréter les signaux-clés, ou le « code neural » provenant du cerveau humain et d’améliorer le souvenir en envoyant une stimulation électrique au cerveau.«

À terme, l’agence de défense américaine espère pouvoir améliorer la vie des patients souffrant de troubles de la mémoire dus à un traumatisme ou une pathologie. Mais avec le lancement du programme RAM Replay, l’agence voudrait utiliser ces technologies pour améliorer et accélérer les processus d’apprentissage, notamment les tâches physiques.

- Un implant cérébral pour bouger un curseur par la pensée

Cet implant cérébral implanté dans la partie du cerveau qui commande les mains permet à ces paralysés de commander un curseur par la pensée avec une facilité inconnue avant.

- La taille du cerveau n'est pas corrélée à l'intelligence

L'intelligence de l'homme est moins liée à la taille de son cerveau qu'à la façon dont celui-ci est structuré. Les scientifiques ont jusqu'ici "surestimé" le lien supposé entre la taille du cerveau et les performance intellectuelles de l'être humain.

Beaucoup plus décisif sur le niveau d'intelligence apparaît en revanche "l'agencement du cortex, du mésencéphale - ou cerveau moyen - et du cervelet ainsi que la bonne connexion de la matière blanche et de la matière grise, beaucoup plus importante que la taille de la masse cérébrale elle-même".

Les hommes, bien que présentant généralement un plus gros cerveau que les femmes, n'ont pas démontré de capacités cognitives plus avancées que celles-ci. Des participants à l'étude dotés d'un cerveau anormalement gros ont par ailleurs obtenu des résultats inférieurs à la moyenne aux tests d'intelligence.

L'importance de la structure du cerveau, ajoute-il, est également illustrée par le cas de certains animaux dotés d'un maxi cerveau, sans être connus pour être de grands "intellos", à l'exemple du cachalot et son encéphale de neuf kilos.

Voir aussi Futura-Sciences. Cela n'empêche pas qu'il y a statistiquement un lien entre la taille du cerveau et l'intelligence, comme on le voit notamment dans le développement de notre espèce mais d'autres caractéristiques comme la myéline ou la qualité des neurones sont aussi importants et on avait vu qu'à l'adolescence, le cerveau diminue par élimination (apprendre, c'est éliminer).

- Des anti-douleurs réduisent l'empathie ?

- La main a bien évoluée pour donner des coups de poing

Les êtres humains ont les paumes et les doigts plus courts et plus forts, les pouces plus souples que ceux des singes, évolution qui ne serait pas due seulement à la dextérité manuelle mais pour frapper avec ses poings.

Le poing serré est censé protéger les os métacarpiens de la paume en transférant une partie de l'impact à travers le pouce au poignet.

"L'idée que le comportement agressif puisse avoir joué un rôle dans l'évolution de la main humaine reste controversé".

L'étude est contestée par certains mais il est incroyable qu'on veuille minimiser le rôle de la violence dans l'évolution. On en viendrait à se persuader qu'on ne s'est jamais bagarré à coup de poings ! L'idéologie reste pesante, tout comme on refuse l'hypothèse qu'on aurait pu exterminer des Néandertals alors que chaque vague de population ne s'est pas privée d'exterminer leurs prédécesseurs (certes pas complètement), fussent-ils sapiens.

- Les chasseurs-cueilleurs dorment moins de 7 heures

Les habitants de ces peuples dorment un peu moins de 6,5 heures par nuit en moyenne. En comparaison, le temps de sommeil est généralement de sept à huit heures dans les sociétés industrielles.

Ces peuples allaient dormir un peu plus de trois heures après le coucher du soleil. Le soir, ils s’occupaient de préparer le repas, de manger et de prévoir la journée du lendemain. Ils se réveillaient avant le lever du soleil.

Pour eux, le temps de sommeil est corrélé à la température : ils dorment une heure de plus l’hiver que l’été. « Dans les conditions naturelles, les humains dorment plus quand la température baisse ».

Cela évoque un rapport entre sommeil et hibernation ? En tout cas, l'insomnie ne touchant pas ces populations on peut penser qu'on dort trop mais aussi que baisser la température pourrait permettre de mieux dormir.

- La domestication du chien en Asie, il y a 15 000 ans ?

L'étude s'est faite notamment sur les "chiens de village" vivant avec les hommes, entre Mongolie et Népal, tout en restant indépendants mais ce qui m'étonne le plus, c'est la date bien trop proche. On parlait de plus de 30 000 ans avant. Il est probable cependant qu'il y a eu plusieurs domestications, celle-ci ayant été la plus réussie ?

Voir aussi Sciences et Avenir.

- Les agriculteurs du Moyen-Orient se sont métissés avec les Africains

La description du génome complet d’un Éthiopien vieux de 4 500 ans suggère pourtant que les Africains vivant aujourd’hui tiennent une part importante de leur hérédité (jusqu’à 7 %) d’ancêtres ayant pratiqué l’agriculture au Moyen-Orient.

4% à 7% de leur génome a une source eurasiatique, et pas seulement dans la Corne de l’Afrique. C’est aussi le cas pour les Yoruba (7 %) à l’ouest du fleuve Niger et pour les pygmées Mbuti (6%), souvent considérés comme des populations africaines de référence, c’est-à-dire peu métissées. Cité par Science, le généticien des populations David Reich (Harvard) se dit frappé par l’ampleur de ces mélanges. « On soupçonne depuis longtemps une vaste migration depuis la Mésopotamie vers l’Afrique du Nord, dit-il. Mais une telle migration, visible dans chaque population qu’ils ont étudiée en Afrique – y compris les pygmées et les Khoisan [Afrique australe] ? C’est surprenant et nouveau. »

L’équipe d’Andrea Manica montre ainsi que le génome des Yorubas et des Mbutis comprend entre 0,2% et 0,7% de séquences néandertaliennes. « Cela signifie que la part de Néandertal chez les Européens est un peu plus haute qu’on ne le pensait »

Voir aussi Samedi-sciences.

« Selon une estimation approximative, le nombre de personnes qui sont arrivées du Moyen-Orient (Croissant fertile et Anatolie) pouvait représenter jusqu’à 30% de la population qui se trouvait alors en Afrique de l’est, Cette estimation est plausible parce que certaines populations actuelles d’Éthiopie (Afar, Amhara) ont jusqu’à 45% de gènes provenant de l’ouest de l’Eurasie. »

A noter que, selon Eric H. Cline, il y aurait eu une conjonction de catastrophes (climatiques, géopolitiques, économiques) en "1177 avant J.-C., le jour où la civilisation s'est effondrée", ce qui correspond à l'Âge du fer et aux invasion des Doriens ou des Peuples de la mer.

- Un test épigénétique détermine à 67% si on est homosexuel

Pour chaque grossesse masculine, il y a 33% plus de chance d'être homosexuel, même si personne ne sait pourquoi. La chance global est encore faible, cependant, passant d'environ 2% à 6% seulement pour un troisième fils.

Ils ont trouvé cinq sites (trois dans les régions de "l'ADN poubelle") dont le rôle est assez clair, et deux dans des gènes dont les rôles sont relativement bien établis.

L'un de ces gènes est impliqué dans la production de molécules CMH II, importantes pour un système immunitaire sain, mais pouvant également affecter l'attraction sexuelle.

L'autre gène impliqué produit une protéine qui affecte la fonction des neurones. "Cela pourrait affecter la façon dont les circuits neuronaux sont modelés, et influencer le comportement".

Cette étude, faite par un homosexuel, a été très critiquée (voir aussi Sciences et Avenir.).

- Le "souffle du diable" la "drogue des voleurs"

La drogue en cause est une poudre surnommée "souffle du diable" (ou encore "souffle du dragon") et qui agit par simple inhalation de quelques secondes. Les victimes témoignent s'être sentie dans un "état second". En effet, cette drogue provoquerait effacement de la mémoire - un peu à l'image du GHB - et, surtout, suspension du libre arbitre. Et quelques dixièmes de milligrammes suffiraient.

Le "souffle du diable" est un mélange de deux substances bien connues. La scopolamine et l'atropine. La première est particulièrement abondante dans la datura. Quant à l'atropine, elle est issue de la plante belladone (Atropa belladona).

La scopolamine et l'atropine empêchent l'acétylcholine de se lier à ces récepteurs et bloque le système cholinergique au niveau cérébral. Or il suffit de très peu de scopolamine pour se lier aux récepteurs muscariniques : de l'ordre du dixième de milligramme ! C'est pourquoi l'inhaler quelques secondes suffit pour en ressentir les effets.

Ingurgiter ces deux substances n'empêche toutefois pas de conserver des fonctions motrices. Autrement dit, l'usager est comme "zombifié".

- Moins croire en Dieu avec la stimulation magnétique…

Cette étude s'est intéressée à une zone particulière du cortex préfrontal impliquée dans l'identification des menaces et l'élaboration des réponses à y apporter. De précédents travaux ont notamment montré que, face à l'évocation de la mort, menace puissante s'il en est, mais aussi face à l'isolement ou au sentiment de ne pas comprendre la situation, cette région du cerveau s'activait et était associée à un réflexe de repli sur son groupe social ou ethnique ou bien à un désir de punition de ceux qui violent la norme.

Les chercheurs se sont aperçus que les participants ayant subi une désactivation de la partie de leur cortex préfrontal qui gère les dissonances cognitives, avaient fait preuve de nettement moins d'hostilité envers l'immigré qui critiquait les Etats-Unis et l'avaient jugé plus sympathique (+ 28,5 %) que les membres du groupe au cerveau "indemne". Et que, face à l'idée de leur propre mort, les premiers avaient manifesté bien moins de conviction religieuse (- 32,8 %) que les seconds...

Pour les auteurs de l'étude, c'est la confirmation que cette zone particulière joue un rôle important dans la détection et la gestion des conflits, notamment par le réconfort que procure la religion ou le repli identitaire lorsque nous sommes mis en présence d'une menace ou d'une opinion qui nous bouscule, notre système de pensée et nous.

On peut penser que c'est n'importe quoi mais il est certain que notre cerveau produit des états mystiques, accessibles aussi avec les drogues, et qu'il y a une fonction des religions, crédulité qui soude un groupe et donne sens à l'existence sous le regard de l'Autre.
 

Santé

traitements, nutrition, hygiène

- Il suffirait d'injecter des cellules souches dans les ovaires pour les régénérer

Le traitement, testé sur des souris, est destiné aux femmes ayant subi une chimiothérapie ayant endommagé leurs ovaires. Cela doit être confirmé car l'étonnant, c'est qu'il suffise d'injecter des cellules souches de la moelle osseuse dans les ovaires pour les régénérer.

- Le mois de naissance influence les maladies de la vieillesse

Ceux qui sont nés dans les trois mois de Décembre à Février avaient un risque 7% inférieur de développer une démence que ceux nés en Juin à Août.

Le mois de naissance serait, en effet, un marqueur des conditions environnementales telles que la météo et la nutrition.

Ainsi, les bébés nés en été sont plus jeunes quand ils font face aux infections respiratoires lors de leur premier hiver et dans le passé, les bébés nés au printemps et en été, auraient été en fin de gestation lorsque fruits et légumes frais de la récolte d'automne étaient épuisés. La pollution par les feux de bois ou de charbon pourrait aussi avoir joué un rôle.

D'autres études montrent que ces facteurs peuvent avoir des effets permanents sur le métabolisme et le système immunitaire, ce qui augmente le risque de maladies telles que le diabète, l'obésité et l'hypertension artérielle. Tout cela met en évidence l'importance des premiers mois de la vie : une mauvaise alimentation à ce moment peut influer directement sur le développement du cerveau à un moment critique et les infections précoces - par exemple, le premier hiver d'un bébé - pourraient provoquer des changements épigénétiques qui affectent le métabolisme et l'inflammation tout au long de la vie. De quoi augmenter le risque de maladies chroniques comme l'obésité et l'hypertension artérielle, qui sont connus pour augmenter le risque de démence.

De plus, les bébés nés en automne seraient plus grands et en meilleure santé. Apparemment, ce serait le mois de juin le plus toxique et le mois de décembre le plus favorable ! Ceci dit, une étude sur des insectes montre que les individus ne sont pas du tout égaux face au vieillissement.

- Supprimer 200 gènes allongerait la vie de 60%

C'est toujours le mécanisme de restriction calorique qui allonge la vie en réduisant le métabolisme.

- Un yaourt au petit-lait fait maigrir

La collation de yogourt enrichi en protéines de petit-lait qui a été servie aux participants contenait 57 calories, mais elle a réduit de presque 200 calories la prise alimentaire lors du repas subséquent.

"Il semble que les protéines de lactosérum ne réduisent pas l'appétit, mais qu'elles favorisent une atteinte plus rapide de la satiété".

- Boire et fumer accélère le vieillissement

Ce n'est pas vraiment une nouveauté mais ce serait notamment parce que cela affecte la méthylation de l'ADN (l'épigénétique), jusqu'à pouvoir calculer la consommation à partir de ces défauts.

- Un médicament contre l'asthme qui régénère le cerveau des vieux rats

C'est, comme toujours, à confirmer mais semble très encourageant, ciblant l'inflammation du cerveau et restaurant la formation de nouveaux neurones (ce qui va être testé dans le Parkinson), encore une fois avec un médicament déjà existant (le montélukast, ou Singulair®, contre l'asthme), l'application de traitements existant à d'autres pathologies étant, comme on l'a déjà vu, une forte tendance de la recherche pharmaceutique actuelle, notamment parce que cela réduit le temps de tests avant la commercialisation.

Après 6 semaines de traitement, les vieux rats retrouvaient les capacités d'apprentissage des jeunes avec une inflammation réduite de 80% et un renforcement de la barrière hématoencéphalique, sans aucun effet notable chez les jeunes.

Il semble que le cannabis, au moins à petites doses, aurait les mêmes propriétés anti-inflammatoires et de régénération des neurones.

- Test de l'effet anti-vieillissement de la rapamycine sur des chiens

La rapamycine fait partie (avec la metformine et le resvératrol) des médicaments susceptibles de rallonger la vie. On va en tester les effets sur des chiens (il y a des risques d'augmentation du sucre dans le sang et d'affaiblissement du système immunitaire puisque la rapamycine est utilisée contre le rejet d'organes).

- Des neurones âgés obtenus à partir de cellules âgées de la peau

L'intérêt est de pouvoir mieux étudier le dégénérescence neuronale. Il y aurait notamment une diminution d'une protéine, RanBP17, et un affaiblissement de la membrane du noyau qui provoquerait une mauvaise dispersion des protéines.

- Des mycoses à l’origine de l'Alzheimer ?

Ça fait un peu gag tant on trouve chaque mois de nouvelles causes à l'Alzheimer, preuve qu'on est toujours dans le brouillard, mais on trouvera un jour...

Les champignons pourraient expliquer pourquoi la maladie progresse lentement et pourquoi les patients présentent des inflammations chroniques et une activation de leur système immunitaire. Mais ils n'excluent pas non plus que les malades d'Alzheimer puissent, pour diverses raisons (modifications dans leur hygiène ou leur alimentation, système immunitaire moins performant), être plus sensibles aux mycoses.

C'est difficile à croire mais on pourrait détecter entre 18 et 30 ans le risque de développer un Alzheimer à la façon dont on se repère dans la réalité virtuelle !

- Un médicament pas cher aide les patients Alzheimer

Le donepezil aiderait les patients à garder un minimum d'autonomie même si son effet est considéré comme faible. Ce qui est intéressant, c'est que ce médicament augmente les niveaux acétylcholine, confirmant l'effet délétère des médicament anticholinergiques comme les benzodiazépines.

- Un médicament (très cher) contre le Parkinson ?

Le médicament, appelé nilotinib (Tasigna®), fonctionne en augmentant notre propre "système d'élimination des déchets" du cerveau pour évacuer les protéines qui s'accumulent dans le cerveau des personnes atteintes de la maladie de Parkinson. On pense que ce sont ces protéines qui déclenchent la mort des neurones à dopamine.

Le nilotinib est déjà commercialisé pour traiter le cancer - il bloque une protéine qui entraîne la leucémie myéloïde chronique. Il bloque également une autre protéine qui interfère avec les lysosomes - structures cellulaires qui détruisent les protéines nocives. Le nilotinib pourrait aider les lysosomes à éliminer les protéines associées à la maladie de Parkinson.

Voir aussi Sciences et Avenir. C'est à confirmer mais l'intérêt semble de traiter la cause elle-même, identique à celle de l'Alzheimer, confirmant l'importance du système de nettoyage du cerveau actif surtout la nuit. L'efficacité semble étonnante, redonnant vie à des patients aux derniers stades mais qui rechutent dès qu'ils arrêtent le médicament (la cause première serait donc ailleurs), or son prix est prohibitif...

- Des électrodes pour soigner dépression, TOC, etc.

Il faut d'abord percer deux trous dans le crâne du patient et enfoncer des électrodes de 42 centimètres de long de sept centimètres dans la matière grise du cerveau. Dans une deuxième intervention chirurgicale, généralement quelques jours plus tard, il implante sous la peau dans la poitrine ou l'abdomen, un dispositif intégrant une batterie et un générateur d'impulsions avec un fil qui va jusqu'au crâne pour connecter les électrodes. Lorsqu'il est activé, l'appareil émet un courant électrique qui stimule les fibres nerveuses transportant des informations de zones cérébrales primitives associées à la motivation jusqu'au lobe frontal. Dans 50 pour cent des cas, un miracle se produit: les obsessions et les compulsions s'estompent puis disparaissent.

Le problème, c'est que l'effet placebo (sans connexion des électrodes) était presque aussi efficace... Cela reste malgré tout une piste sérieuse pour les troubles mentaux résistant aux traitements.

- La stimulation cérébrale contre les paralysies post-AVC

La stimulation magnétique transcrânienne (SMT), une technique non invasive consistant à générer un bref champ magnétique qui atteint le cortex cérébral constituerait un traitement qui s'attaque à la source du problème (le cerveau endommagé) plutôt qu'à la rééducation du ou des membres concernés par l'hémiplégie. Fait notable, les bons résultats obtenus l'ont été en ciblant une zone du cerveau du côté non atteint par l'attaque cérébrale, partant du principe qu'en cas d'hémiplégie, c'est la partie saine du cerveau qui tente de reprendre le contrôle lors de la rééducation : la partie qui doit justement être stimulée.

- La migraine causée par des peptides

Ces peptides, VIP et PACAP, augmentent l'activité des neurones et dilatent aussi les vaisseaux sanguin mais cet effet a été considéré à tort comme à l'origine des migraines.

- L'ingestion de cannabis par des petits enfants peut être très dangereux

247 enfants de moins de 10 ans ont été hospitalisés en 2014 en France suite à une intoxication accidentelle au cannabis, soit une augmentation de plus de 60 % comparé à 2013 (151 cas).

"Ces intoxications touchent principalement les enfants de moins de 2 ans. Elles font le plus souvent suite à l’ingestion accidentelle de cannabis dans l’environnement familial", précise l'Agence. Or les conséquences - souvent sous-estimées - peuvent être graves et nécessiter une hospitalisation : une somnolence avec des phases d'agitation, des vomissements, des tremblements, des convulsions, une détresse respiratoire, voire un coma.

Un curieux assemblage de cannabis et héroïne, le Nyaope, fait des ravages en Afrique du sud.

- La schizophrénie liée à une hyperactivité immunitaire ?

Ce n'est pas forcément la cause de la maladie mais on observerait une hyperactivité de la microglie du cerveau chez les schizophrènes qui pourraient donc bénéficier de la prise d'anti-inflammatoires.

- Le lithium contre l'arthrose ?

Le chlorure de lithium, un médicament couramment utilisé pour traiter les troubles bipolaires, pourrait constituer un traitement efficace contre l'arthrose en augmentant la longueur des "cils primaires", sortes d'antennes des cellules.

La raison en reste obscure, peut-être simplement la perturbation de la signalisation sensorielle.

- Le cœur des femmes et des hommes vieillit différemment

Chez les deux sexes, le ventricule gauche, qui se remplit de sang oxygéné avant de le repousser vers le corps, se rapetisse avec l'âge. De ce fait, il y a moins de sang oxygéné entrant dans le cœur et qui est renvoyé dans l'organisme. Chez les hommes, l'étude révèle que le muscle entourant cette cavité grandit et s'épaissit en vieillissant tandis que pour les femmes il a tendance à se réduire. Un épaississement de ce muscle et une réduction du volume du ventricule gauche accroissent le risque de défaillance cardiaque. Mais ces observations suggèrent que cette pathologie pourrait se développer différemment chez les hommes et les femmes.

- Les statines rendent inefficace le vaccin contre la grippe

En réduisant l'inflammation et la réponde immunitaire, le vaccin produirait 67% de moins d'anticorps.

- Un médicament contre la perte d'audition

Environ 10 % de la population mondiale (dont 40 % des plus de 65 ans) souffrent de problèmes d'audition.

"Le projet AFHELO a été lancé pour déterminer si le composé AF243 (un dérivé du cholestérol) pouvait servir de médicament préventif ou curatif de la perte d'audition. Des études récentes, comme celle du projet EUROHEAR financé par l'UE, ont montré que ce composé pouvait contribuer à maintenir et à restaurer la fonction du nerf auditif, et donc améliorer l'efficacité des implants cochléaires".

L'équipe a aussi observé qu'une carence en acide folique conduisait à une perte précoce de l'audition, et donc que de mauvaises habitudes alimentaires pouvaient avoir un impact sur l'audition.

- Modélisation des tumeurs pour prédire leurs métastases

La vitesse à laquelle une tumeur se développe dépend si elle se disperse pour créer une nouvelle lésion ou tumeur - se propageant ainsi davantage.

Cette dispersion, ou propagation, permet de savoir comment un cancer peut métastaser dans une nouvelle partie du corps. Les cancers qui se dispersent de cette manière se développent beaucoup plus rapidement. Leur modèle montre qu'à partir d'une cellule unique on peut obtenir un milliard de cellules en moins de deux ans avec la dispersion, comparativement à huit ans sans métastases.

- Prendre en photo ses grains de beauté pour diagnostiquer un mélanome

Grâce à MoleMapper, il est désormais plus facile de surveiller ses grains de beauté par des contrôles réguliers de la peau. L'application, qui est gratuite et disponible sur iTunes, permet à l'aide de la caméra de l'iPhone, de mesurer la taille et les caractéristiques des grains de beauté ainsi que de soumettre ces clichés à un médecin.

- La photothérapie contre le cancer

C'est un composé chimique simple, la naphtalocyanine de silicium, qui possède à la fois un intérêt diagnostique et thérapeutique. Il fait rougeoyer les cellules cancéreuses lorsqu'elles sont exposées à l'infrarouge, de sorte qu'un chirurgien peut identifier la tumeur et l'enlever plus efficacement. En même temps, ce composé crée de la chaleur et produit des radicaux libres à l'intérieur des cellules cancéreuses restantes afin de les tuer.

- Les éléphant sont protégés du cancer par de multiples copies de P53

Les éléphants ayant une longue vie devraient avoir des cancers mais moins de 5% meurent d'un cancer, comparé aux 11 à 25% des humains. Ce serait parce qu'ils ont 20 copies du gène p53.

Voir aussi Sciences et Avenir.

- La résistance aux traitements en absence de P53

- Une protéine du paludisme qui se fixe sur le placenta cible aussi les cellules cancéreuses

Une protéine présente à la surface des globules rouges infestés par Plasmodium falciparum se lie avec les cellules du placenta. Or il se trouve que cellules tumorales et placentaires présentent des caractéristiques communes : une croissance rapide et une propension à envahir les tissus voisins. Ali Salanti et ses collègues ont donc émis l'hypothèse que la protéine identifiée dans les cellules placentaires se retrouvait également dans les cellules cancéreuses. Il suffirait alors d'associer une molécule anticancéreuse à celle-ci pour qu'elle aille tout droit aux cellules tumorales.

- Délivrer des médicaments dans des nanobulles

- Des particules autopropulsées pour arrêter les saignements

De simples micro-particules de carbonate de calcium effervescentes peuvent être appliquées sous forme de poudre pour arrêter rapidement une hémorragie. Leur effervescence libérant du dioxyde de carbone les propulse vers la source du saignement.

Les formes poreuses de ces micro-particules peuvent transporter un agent de coagulation à travers la plaie et en profondeur dans le tissu endommagé.

- Les nanotechnologies pour nos dents

- Des dents imprimés en 3D avec un antibactérien

- Des prothèses bioniques dotées d'un sens du toucher

L’interface en question peut restituer la différence de pression entre l’équivalent d’une poignée de main ferme et une poignée de main molle. Le capteur s’inspire des mécanorécepteurs de l’épiderme qui répondent à la pression externe en envoyant des impulsions électriques vers le cerveau qui va les interpréter. L’intensité de la pression détermine la fréquence des impulsions, de quelques-unes par seconde jusqu’à plusieurs centaines par seconde.

Pour répliquer ce schéma, le professeur Bao et son équipe ont conçu un mécanorécepteur fait de plastique souple en deux couches à l’intérieur desquels se trouvent des petits piliers en caoutchouc de forme pyramidale qui contiennent des nanotubes de carbone conducteurs. Lorsqu’il n’y a aucune pression, le caoutchouc joue son rôle d’isolant et bloque la circulation du courant. Mais dès qu’une pression est exercée, les nanotubes entrent en contact et conduisent alors l’électricité. Plus la pression sur le capteur est forte, plus le flux électrique est important.

Pour tester leur capteur, les scientifiques ont modifié génétiquement les tissus du cortex somatosensoriel d’une souris afin qu’ils réagissent à une lumière bleue pulsée par une photodiode recevant les impulsions électroniques des mécanorécepteurs artificiels. Ils ont alors pu observer que la stimulation des neurones par ce biais fonctionnait correctement, prouvant ainsi qu’une peau artificielle munie de ces capteurs pourrait être compatible avec des cellules nerveuses.

Technologie

biotechnologies, informatique, robotique

- Des vêtements s'adaptant à la chaleur grâce à un biofilm

Deux danseurs les portent et à mesure qu’ils bougent, on peut voir dans la vidéo l’arrière de leur combinaison s’ouvrir pour laisser passer l’air.

Afin de rendre cette transformation possible, Yao et son équipe ont changé les cellules de Bacillus subtilis natto sensibles à l'humidité en biofilm, qui a ensuite été déposé sur des morceaux de spantex. Imprimer le biofilm en plusieurs modèles donne lieu à des comportements différents des cellules. Par exemple, pour créer les morceaux de tissu qui se recroquevillent comme dans la vidéo, le biofilm est appliqué uniformément sur la matière, ou en ligne pour que le rendu soit plus prononcé. Dès que l’humidité du corps augmente, les volets vont se rétracter. Lorsque celle-ci atteint 100%, les alvéoles vont être totalement ouvertes pour aérer un maximum.

- Détection des mouvements à travers les murs avec le WiFi

On avait déjà parlé de la détection de mouvements à travers les murs grâce aux déformations des ondes que cela produisait. A l'origine, c'était destiné aux policiers ou aux sauveteurs mais bien d'autres applications seraient possibles qui vont de la domotique (allumer lumière ou chauffage d'une pièce) à la surveillance (chute de personnes âgées) et même aux jeux ou pour capturer les mouvements des acteurs destinés à des effets spéciaux dans les films. La difficulté est de distinguer entre les personnes, ce qui pourrait se faire par leurs empreintes différentes.

Voir aussi Futura-Sciences.

- Un écran tactile mais sans contact grâce... à la transpiration des doigts

Les scientifiques sont parvenus à visualiser la transpiration d’un doigt grâce à un capteur d’humidité dernière génération. Un capteur qui réagit dès que l’objet s’en approche – le doigt en l’occurrence. L’augmentation d’humidité ainsi enregistrée est convertie en signal électrique ou transformée en changement de couleur.

Au cœur du dispositif, de l’acide phosphatoantimonique de formule chimique HSbP₂O₈. À température ambiante, ce composé se présente sous la forme de cristaux solides capables d’absorber l’eau. Dans le processus, les cristaux gonflent de manière assez spectaculaire. C’est cette propriété qui a été exploitée par les chercheurs pour modifier les propriétés optiques de leur dispositif. Mais ce n’est pas tout. La conductivité électrique de l’acide phosphatoantimonique augmente également en même temps que la quantité d’eau stockée (et ce de manière particulièrement localisée). Une caractéristique qui permet d’utiliser l’acide phosphatoantimonique pour mesurer l’humidité ambiante et, surtout, pour la conception d’écrans tactiles sans contact. AInsi, grâce à une nanostructure à base de couches d’acide phosphatoantimonique, de dioxyde de silicium et de nanoparticules de dioxyde de titane, le système détecte, avec précision, un changement d’humidité ambiante.

- L’iPhone 6s transformé en balance

Les deux derniers smartphones d’Apple disposent d’une fonction baptisée 3D Touch, qui va être capable de mesurer le degré de pression que vous exercez sur leur écran.

Il est donc désormais possible de transformer les deux smartphones en des balances plutôt précises.

- Apple, après la montre, la bague?

Équipée d’un écran apparemment tactile de très petite taille, la bague d’Apple ne serait pas capable d’assurer de nombreuses fonctionnalités mais pourrait servir de télécommande pour les autres produits de la marque, ou de support de paiement par exemple.

- Bird, une bague connectée pour tout contrôler

Munie de capteurs qui détectent les mouvements, la proximité, la force et la position, elle permet d’effectuer une grande variété de gestes : toucher, pousser, tirer, agripper, balayer, déplacer… La bague est compatible avec les principaux systèmes d’exploitation (Windows, Mac OS X, Android et iOS). Elle peut également recevoir des commandes vocales et gestuelles grâce à un microphone et un mini pavé tactile. La gestuelle est détectée jusqu’à 7,6 m de distance par un boîtier récepteur qui doit être positionné dans le champ d’action de la bague. L’interaction se fait par l’intermédiaire d’un écran d’ordinateur, d’un téléviseur ou de toute surface sur laquelle un vidéoprojecteur diffuse une image.

Comme le montre la vidéo promotionnelle, Bird trouve son intérêt pour des applications professionnelles ou dans l’enseignement, pour contrôler des présentations interactives, manipuler des images, piloter des interfaces, etc. Le système permet de porter une Bird à chaque index et d’associer jusqu’à dix bagues pour des applications collaboratives.

On nous montre comment ce gadget permet de naviguer sur Internet, de commander l’éclairage domestique et même de piloter un drone. Sympathique mais sans doute un peu léger pour justifier de dépenser un peu plus de 300 euros.

- Un gant de capteurs pour remplacer un clavier

En fait, remplacer un clavier avec ce système n'a pas tellement d'intérêt sinon d'en démontrer la fiabilité, sa véritable destination est la manipulation d'objets virtuels.

- RePhone : un smartphone minimaliste à monter soi-même

Le RePhone est un petit téléphone modulaire conçu par Seeed Studio, et qui est équipé d’un écran de 1,54 pouce. Enfin, plutôt qu’un smartphone, il s’agit d’un kit qui propose de nombreux composants open-source à assembler soi-même. On assemble donc son terminal en le dotant de l’écran, en ajoutant un processeur et un module GSM avec emplacement SIM.

- RoBoHoN, le robot smartphone

Il s’agit d’un vrai robot miniature d’environ 20 centimètres, capable de marcher ou de danser, mais qui intègre toutes les fonctionnalités d’un smartphone.

Il peut prendre des photos et dispose d’une voix de synthèse pour lire des messages. Il propose aussi des fonctionnalités innovantes comme son rétroprojecteur intégré capable de transmettre des vidéos sur un mur.

Mais son atout majeur – du moins aux yeux des japonais – est que c’est un véritable assistant personnel qui vous suit partout et vous aide dans votre vie quotidienne. Il possède une reconnaissance faciale et vocale qui lui permet d’identifier et de communiquer de manière personnalisée avec son propriétaire. Il exécute ainsi ses ordres et répond avec des gestes et expressions qui s’adaptent au contexte, comme un vrai petit compagnon de poche.

Il suscite beaucoup de curiosité.

- Un ours en peluche comme avatar

- Impression 3D de structures molles

L'impression 3D nécessite une matière solide qui supporte chaque couche imprimée, ce qui n'est pas le cas avec des structures molles qui doivent être imprimées dans un gel. L'intérêt principal serait de pouvoir ainsi imprimer des tissus vivants comme des modèles 3D de cœur ou d'artères coronariennes.

Voir aussi Sciences et Avenir ainsi qu'un article de Rue89 sur les robots mous.

- Impression 3D de cheveux

- Voltera's V-One printer pour imprimer des circuits électroniques

- Un scan 3D rapide pour impression 3D d'une figurine

L'article est sur le 3D Print Show.

Selon la société belge, il s'agit là de l'avenir des photographes. "Aujourd'hui, n'importe qui peut acheter un excellent réflex et faire de très bonnes photos. Grâce aux figurines personnalisées imprimées en 3D, les photographes ont l'occasion de relancer leur business".

- La réalité virtuelle partagée

- Un canon à drones

Le système de défense anti-UAV (AUDS) brouille le signal radio du drone qui ne répond plus au pilotage.

Un drone qui vole dans un espace aérien sensible peut être détecté par le radar, puis repéré par une caméra thermique.

Ensuite, un signal radio de haute puissance est concentrée sur le drone - remplaçant la connexion à celui qui l'exploite.

L'ensemble du processus ne prend que 25 secondes.

- EYO, un drone-grue volante pour charges lourdes (300kg)

- Des engins de chantier autonomes guidés par des drones

Les appareils survolent la zone pour la cartographier à l’aide d’un laser. Les informations sont modélisées en trois dimensions et croisées avec les plans d’architecte en 2D. L’ensemble permet de voir avec précision le travail de terrassement qui doit être réalisé. Les informations sont transmises aux engins de chantier autonomes qui vont travailler sous le regard d’un opérateur qui surveille les opérations depuis son écran une salle de contrôle à distance.

- Un robot cafard pour l'armée russe

L'armée russe souhaitait un robot miniature ressemblant à un vrai cafard, ayant la même taille et un comportement aussi proche que possible de celui de l’insecte, pouvant atteindre des endroits difficile d’accès et muni d’une caméra.

Les chercheurs russes, Alexei Belooussov et Daniil Bortschevkine, ont donc créé un robot-cafard mesurant 10 cm de long, pouvant atteindre une vitesse de 30 cm/h et capable de supporter un poids de 10 grammes.

Le robot conçu est muni d’un capteur sensible à la lumière, d’un système de capteurs afin de détecter et d’éviter d’éventuels obstacles et une application standard de téléphone portable suffit à le contrôler.

- Un robot désherbant intelligent

Ce "Bonirobot" est capable d'évaluer quelles plantes sont en bonne santé ou ravagés par des insectes ou virus et de quelle quantité d'engrais ils auraient besoin, puis d'écraser les mauvaises herbes avec un pilon.

"Au fil du temps, en fonction de paramètres tels que la couleur, la forme et la taille des feuilles, Bonirob apprend à différencier de plus en plus précisément entre les plantes cultivées et les mauvaises herbes".

- Des robots biomimétiques développent une intelligence sensorielle

Les robots reçoivent des entrées sensorielles de leur corps mais ne reçoivent aucune forme de programmation de leurs tâches. Ce qu'on peut observer, c'est un riche éventail de comportements des robots qui explorent divers mouvements. A partir de la rétroaction de leur situation, les robots s'adaptent rapidement. Ceci leur permet de développer une forme d'intelligence sensorielle. Différents scénarios montrent comment ils acquièrent ainsi la capacité de ramper, de marcher sur des surfaces changeantes, voire coopérer avec un autre robot. Les auteurs expliquent ce phénomène avec la plasticité synaptique de leur réseau de neurones.

Cela pourrait conduire aussi à une nouvelle compréhension des premiers stades du développement sensori-moteur.

- Un exosquelette pour personnes âgées

- Un mini Segway à 300$ piloté par smartphone

Le Ninebot mini offre une autonomie de 20 km et peut atteindre une vitesse de pointe de 16 km/h. Il dispose d’une barre au niveau du genou reconnaissant les mouvements de son utilisateur.

Vendu l’équivalent de 315 dollars environ – c’est bien moins qu’un Segway traditionnel – il va également permettre de le diriger à distance avec son mobile, mais également d’être alerté s’il venait à être déplacé alors qu’il est verrouillé.

- Une voiture avec des écrans partout même sur les sièges

Nissan s’est amusé à fabriquer une voiture dont l’habitacle est un assemblage d’écrans, du tableau de bord aux sièges ! Pas d’excitation, cette voiture, appelée Teatro For Dayz, ne sillonnera jamais les routes. Il s’agit d’un concept car (un produit expérimental).

La Teatro For Dayz est une voiture électrique censée faire double emploi. Lorsqu’elle roule, seules s’affichent sur les écrans les applications nécessaires à la conduite, le reste des surfaces restant blanches. À l’arrêt, tout peut s’allumer. On peut lancer des jeux, changer (virtuellement) la texture de la banquette arrière et des sièges, voire afficher des habillages multicolores les plus fous, comme le montre une galerie de photos disponible sur le site de Nissan. Une caméra dans l'habitacle permet de diffuser le résultat de ces "créations".

- Toyota FCV Plus, un prototype de voiture numérique et écologique

Il offre trois places et de nombreux écrans tactiles, transformant l’habitacle en véritable "espace numérique". La voiture fonctionnant avec des piles à combustible pourrait aussi servir de source d’énergie pour la maison.

- Terrafugia, un nouveau modèle de voiture volante

Après être parvenue à mettre au point un premier prototype d'avion à ailes repliables, baptisé "Transition" en 2009, l'entreprise a dévoilé l'été dernier son nouveau chantier : la TF-X. Un véhicule de quatre places qui pallie le principal inconvénient du modèle précédent : la nécessité de disposer d'une piste de décollage. En effet, la TF-X n'a pas besoin de s'élancer sur des dizaines de mètres avant de prendre la voie des airs. Elle décolle verticalement, à la manière d'un hélicoptère, après avoir déployé deux hélices placées à l'extrémité de ses ailes et mues par des moteurs électriques. Une fois la voiture dans les airs, ces dernières basculent puis se replient tandis qu'une troisième et énorme hélice placée à l'arrière du véhicule assure l'essentiel de la propulsion. La voiture pourra être basculée en mode totalement automatisé.

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