Du carburant automobile à partir de l'air ambiant

Des chercheurs du Sud-Ouest de l'Angleterre travaillent actuellement sur un projet (Un projet est - dans un contexte professionnel - une aventure temporaire entreprise dans le but de créer un produit ou...) d'1,4 M£ qui pourrait permettre de récupérer le dioxyde de carbone (Table complète - Table étendue) de l'air et le transformer en carburant (Un carburant est un combustible qui alimente un moteur thermique. Celui-ci transforme l'énergie chimique du carburant...) automobile (Une automobile, ou voiture, est un véhicule terrestre se propulsant lui-même à l'aide d'un moteur. Ce véhicule est...). Le projet, dirigé par l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche),...) de Bath, est réalisé en collaboration avec des scientifiques et des ingénieurs de l'Université de Bristol et de l'UWE (University of the West of England).

Le projet vise à élaborer des matériaux (Un matériau (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) poreux pouvant absorber le gaz (Au niveau microscopique, on décrit un gaz comme un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi...) responsable du réchauffement climatique et le convertir en produits chimiques qui peuvent être utilisés pour fabriquer du carburant automobile ou de la matière plastique, le tout au cours d'un processus alimenté par l'énergie solaire (L'énergie solaire est l'énergie que dispense le soleil par son rayonnement, directement ou de manière diffuse à travers...).

Plus concrètement, les chercheurs:
1 - développeront des réseaux métallo-organiques (MOF: Metal Organic Frameworks), sortes de matériaux nanoporeux aux capacités d'absorption phénoménales qui peuvent stocker des gaz comme le CO2 ;
2 - utiliseront des catalyseurs pour transformer les MOFs en carburant ou en matières plastiques.




Les chercheurs espèrent qu'à l'avenir les matériaux poreux seront utilisés dans les cheminées d'usine afin de récupérer des polluants tels que le dioxyde de CO2, et ainsi, réduire les effets du changement climatique. Selon le Dr Frank Marken, maître de conférences en chimie à l'Université de Bath: "Les procédés actuels reposent sur des technologies distinctes pour capturer et utiliser le CO2, ce qui rend le processus très inefficace. En combinant les processus, il est possible d'en améliorer l'efficacité et de réduire au minimum l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la...) nécessaire pour conduire à la réduction de CO2. Ce sera un énorme défi, mais nous avons une très bonne équipe interdisciplinaire (Un travail interdisciplinaire intègre des concepts provenant de différentes disciplines.) comprenant des chimistes, des ingénieurs chimistes, des biologistes, et des analystes du cycle de vie." Dr Petra Cameron, RCUK Fellow, de la faculté de chimie de Bath, espère: "que l'utilisation des énergies renouvelables pour recycler le CO2 sera un moyen efficace de réduire la quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre...) de CO2 dans l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :)".

La collaboration entre les universités de Bath et Bristol réunit des scientifiques de diverses disciplines, y compris des chercheurs de l'I-SEE (Institute for Sustainable Energy & the Environment, Institut pour l'énergie et l'environnement durable), de la faculté de chimie de l'Université de Bristol, du laboratoire de robotique de Bristol (BRL, Bristol Robotics Laboratory), et de la faculté des sciences de la vie de l'UWE. D'après le Dr Ioannis Ieropoulos, du BRL: "l'un des grands avantages de ce projet est qu'il va exploiter les capacités naturelles des micro-organismes à réduire les émissions de CO2 dans l'atmosphère et dans le même temps (Le temps est un concept développé pour représenter la variation du monde : l'Univers n'est jamais figé, les...) produire de l'électricité (L’électricité est un phénomène physique dû aux différentes charges électriques de la matière, se manifestant par...) ou de l'hydrogène (Table complète - Table étendue)". Dr David Fermin de l'Université de Bristol indique: "qu'à l'heure (L'heure est une unité de mesure  :) actuelle, il n'existe pas de technologies à grande échelle (La grande échelle, aussi appelée échelle aérienne ou auto échelle, est un véhicule utilisé par les sapeurs-pompiers, et...) disponibles pour la capture (Une capture, dans le domaine de l'astronautique, est un processus par lequel un objet céleste, qui passe au voisinage...) et le traitement du CO2 de l'air. Cela est dû au fait que le CO2 est plutôt dilué dans l'atmosphère et que sa réactivité chimique est très faible. En combinant un matériau conçu intelligemment à la catalyse (La catalyse est l'action d'un catalyseur sur une transformation chimique.) hétérogène, l'électrocatalyse et la biocatalyse, notre objectif est de développer une technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) verte efficace".

Bien que ce projet, financé par l'Engineering & Physical Sciences Research Council (EPSRC, Conseil de recherche pour les sciences physiques et de l'ingénieur), n'en soit qu'à ses débuts, les chercheurs prédisent déjà que cette nouvelle technologie pourrait faire une réelle différence dans la lutte contre le changement climatique.

Source: BE Royaume-Uni numéro 103 (7/05/2010) - 

Ambassade de France au Royaume-Uni / ADIT -

http://www.bulletins-electroniques.com/ ... /63279.htm Illustration: Wikipédia

Une voiture électrique parcourt 1000 km sans charger ses batteries

Le Japan Electric Vehicle Club, une association de citoyens qui se consacrent au développement des véhicules électriques, a réussi à rouler avec une voiture (Une automobile, ou voiture, est un véhicule terrestre se propulsant lui-même à l'aide d'un moteur. Ce véhicule est...) légère sur une distance dépassant les 1000 km, sans effectuer une seule recharge des batteries.

La voiture électrique Daihatsu (Daihatsu est le plus vieux constructeur automobile japonais. Il fait partie du groupe Toyota, et possède plusieurs...) "Mira (Mira peut désigner :) EV" et son équipe

 

 Le gouvernement japonais a fait du développement des véhicules électriques une de ses priorités pour réduire les émissions de gaz à effet de serre du pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue restreinte (de l'ordre de...). Si les moteurs (Un moteur est un dispositif transformant une énergie non-mécanique (éolienne, chimique, électrique, thermique par...) électriques ont depuis longtemps prouvé qu'ils n'étaient en rien inférieurs aux moteurs thermiques (le projet (Un projet est - dans un contexte professionnel - une aventure temporaire entreprise dans le but de créer un produit ou...) Eliica de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche),...) Keio a permis notamment de construire une voiture qui atteint les 370 km/h), il est régulièrement reproché aux véhicules électriques de manquer d'autonomie. De fait, celle des voitures actuellement vendues dans le commerce ne dépasse guère les 150 km.

 

En réalisant ce type de démonstration, l'association espère faire prendre conscience aux populations que le problème de l'autonomie pourra être réglé et qu'il ne sera plus longtemps un frein (Un frein est un système permettant de ralentir, voire d'immobiliser, les pièces en mouvement d'une machine ou un...) au développement des véhicules électriques. L'association avait ainsi réalisé un premier voyage (Un voyage est un déplacement effectué vers un point plus ou moins éloigné dans un but personnel (tourisme) ou...) entre Tokyo et Osaka, parcourant les 555,6 km qui séparent les deux villes sans recharger les batteries de sa Daihatsu "Mira EV". Cependant, les aléas du trafic multiplient les accélérations et les freinages, ce qui entraine une décharge prématurée des batteries. L'équipe a donc décidé de retenter l'aventure, cette fois sur une piste de 689 m de circonférence située à Shimotsuma, dans le département d'Ibaraki (Est de Tokyo).




La voiture dispose de batteries lithium-ion composées au total ( Total est la qualité de ce qui est complet, sans exception. D'un point de vue comptable, un total est le...) de 8 320 éléments cylindriques fournis par Sanyo. La capacité totale maximale est de 74 kWh. 17 pilotes se sont succédé pour effectuer 1 456 tours de piste, parcourant ainsi 1003,184 km à une vitesse (La vitesse est une grandeur physique qui permet d'évaluer l'évolution d'une quantité en fonction du temps.) moyenne (Il y a plusieurs façon de calculer une moyenne d'un ensemble de nombres. Celle qu'il convient de retenir dépend de la...) de 40 km/h, et consommant au total 63 kWh (soit une consommation moyenne de 62,8 Wh/km).

Même s'il ne s'agit que d'un prototype, c'est la première fois au monde qu'un véhicule électrique (Un véhicule électrique est un véhicule dont la propulsion est assurée par un moteur fonctionnant à l’énergie...) parcourt une distance supérieure à 1.000 km sans qu'il soit nécessaire de recharger ses batteries. Ces résultats sont encourageants pour l'avenir des véhicules électriques.

Source: BE Japon numéro 540 (28/05/2010) -

Ambassade de France au Japon / ADIT -

http://www.bulletins-electroniques.com/ ... /63491.htm Illustration: Communiqué de Sanyo

Une électricité 100% renouvelable en 2050 en Allemagne ?

L'Allemagne serait à même d'assurer 100% de son approvisionnement en électricité grâce aux seules énergies renouvelables (EnR): c'est ce qu'indique une étude que vient de publier l'Office fédéral de l'Environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se...) (UBA) sur la production d'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la...) allemande, ayant pour titre: "Objectif énergétique 2050: 100% d'électricité à partir de sources renouvelables". Jochen Flasbarth, président de l'UBA, assure par ailleurs que cet objectif est réalisable avec la technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) disponible actuellement, avec comme condition préalable une efficacité extrême dans la production et l'utilisation de l'énergie.

Pour atteindre ces objectifs d'ici 2050, l'UBA plaide pour des prises de position politiques rapides, afin de conserver plus de temps pour les adaptations techniques et sociétales, essentielles, associées au développement des EnR. L'UBA met aussi l'accent sur la réduction nette de la dépendance allemande aux importations de sources énergétiques primaires (majoritairement le charbon et le nucléaire) si, parmi les trois axes de consommation de l'énergie primaire (Une source d’énergie primaire est une forme d’énergie disponible dans la nature avant toute transformation....) (transport, bâtiment, électricité), l'une au moins provient à 100% de sources renouvelables.




L'UBA analyse la transition vers cette électricité "verte" dans trois scénarii de base. L'étude publiée actuellement se base sur le scénario "interconnexion régionale", considérant une exploitation considérable de toutes les régions d'Allemagne de leur potentiel en EnR ; un échange d'électricité aurait lieu à l'échelle du pays, et l'importation d'électricité de pays voisins serait réduite. Les évaluations nécessaires pour cette estimation ont été mises à disposition de l'UBA par l'Institut Fraunhofer de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de...) sur l'énergie éolienne (L'énergie éolienne est l'énergie du vent et plus spécifiquement, l'énergie tirée du vent au moyen d'un dispositif...) (IWES). Les scientifiques de l'IWES ont modélisé précisément ce scénario heure (L'heure est une unité de mesure  :) par heure, sur 4 années. Selon M. Flasbarth, "les résultats de l'étude montrent que l'approvisionnement électrique peut se baser entièrement sur les EnR d'ici 2050 et que la sûreté d'approvisionnement peut être garantie d'ici là". Les différents moyens de production d'EnR, les réservoirs d'énergie et la gestion de charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de...) seraient exactement harmonisés dans ce scénario. Même les fluctuations liées aux EnR pourraient être compensées.

Il est donc nécessaire, selon l'étude, d'aménager et de développer sensiblement les EnR, les réseaux et le système de stockage. Les possibilités d'économie d'énergie doivent également être exploitées. L'isolation des bâtiments doit aussi être considérablement améliorée afin de limiter la consommation d'électricité pour l'approvisionnement en chaleur des bâtiments. Les potentiels de gestion de charge doivent aussi être exploités pour mieux adapter la demande électrique à la production fluctuante provenant des énergies éolienne et solaire.

La production électrique est responsable de plus de 40% des émissions de CO2 allemandes. "Si nous souhaitons réduire les émissions de gaz à effet de serre de 80 à 95%, il faut asseoir l'approvisionnement électrique sur les EnR. C'est la seule manière de réduire à zéro les émissions de CO2 liées à la production électrique ", explique M. Flasbarth.

Dans une étude qui sera publiée ultérieurement, l'UBA étudie actuellement deux alternatives possibles au scénario "interconnexion régionale": le scénario "technologies à grande échelle" et le scénario "autarcie".

Source: BE Allemagne numéro 492 (23/07/2010) - 

Ambassade de France en Allemagne / ADIT - 

http://www.bulletins-electroniques.com/ ... /64114.htm  Illustration: NASA

La Lune est dépourvue d'eau si l'on se fie au chlore

Contrairement à de récentes études qui suggéraient que l'intérieur de la Lune puisse contenir plus d'eau (L’eau (que l'on peut aussi appeler oxyde de dihydrogène, hydroxyde d'hydrogène ou acide hydroxyque) est un...) que ce que prévoyaient les scientifiques, une nouvelle analyse d'échantillons lunaires issus des missions Apollo de la NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de l'aéronautique et de...) indique que la Lune est essentiellement dépourvue d'eau.

Zachary Sharp et ses collègues ont trouvé en mesurant la composition d'isotopes du chlore dans les roches volcaniques lunaires que la gamme de ces isotopes présents était 25 fois plus étendue que celle des roches et minéraux terrestres ou de météorites. Le chlore étant très hydrophile, il est un indicateur extrêmement sensible des teneurs en hydrogène, et les chercheurs écrivent que si les roches lunaires avaient eu des niveaux en hydrogène proches de ceux sur la Terre (La Terre, foyer de l'humanité, est surnommée la planète bleue. C'est la troisième planète du système solaire en partant...), le fractionnement du chlore en isotopes aussi différents ne se serait jamais produit sur la Lune.

Ces résultats permettent à Sharp et ses collègues de proposer que l'intérieur de la Lune est anhydre, comme l'avaient initialement proposé des scientifiques. Ils avancent que les récentes teneurs élevées en hydrogène calculées dans certains échantillons lunaires sont singulières et que ces derniers sont le produit de processus magmatiques les ayant fortement enrichi en éléments volatiles. Ils ne présentent cependant pas, selon Sharp et ses collègues, les valeurs élevées et variables en isotopes du chlore rapportées dans la majorité des roches lunaires.

Source: Science via EurekAlert !
Illustration: NASA

Nouvelles colles à bois qui s'affranchissent du pétrole

Les substances adhésives sont des composantes des planches de bois composite ou de contreplaqué. Actuellement les phénols issus de la pétrochimie sont la principale source de colles utilisées industriellement, raison pour laquelle leurs coûts sont indexés sur les prix du pétrole (Le pétrole, du latin petra pierre et oleum huile (soit « huile de pierre »), est une roche liquide carbonée,...). Si le prix du pétrole augmente considérablement, les coûts des colles à bois augmentent drastiquement. Aussi peut-il paraître judicieux de réduire les coûts de production de colles à bois à l'aide de molécules aromatiques issues des biocarburants (aux prix beaucoup moins fluctuants que le pétrole).

Les résultats de l'étude en laboratoire ouvrent la voie à l'utilisation de l'explosion par vapeur () de pâtes végétales comme matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) pour l'auto-fixation de planches en fibres (Une fibre est une formation élémentaire, végétale ou animale, d'aspect filamenteux, se présentant généralement sous...), mais aussi à l'utilisation de la lignine extraite de la biomasse ( En écologie, la biomasse est la quantité totale de matière (masse) de toutes les espèces vivantes présentes dans un...) après autohydrolyse par explosion à la vapeur comme adhésifs non soufrés.




En coopération avec la société par actions "Latvijas Finieris", les phénols (produits par explosion à la vapeur) sont testés comme substituts des colles synthétiques en phénol pour le contreplaqué. Des efforts ont été faits pour évaluer la consommation énergétique de l'explosion par vapeur de la biomasse de bois et l'estimer en termes d'auto-subsistance et de durabilité de ce système de bioraffinerie.

Source: BE Lettonie numéro 4 (20/08/2010) - 

Ambassade de France en Lettonie / ADIT -

http://www.bulletins-electroniques.com/ ... /64189.htm

L'âge du système solaire se précise

La datation d’une météorite trouvée dans le Sahara permet d’affiner l’âge du système solaire, qui prend un léger coup de vieux.

Les manifestations du champ magnétique à la surface du Soleil. Image obtenue en mai 2010 avec le Solar Dynamic Observatory. (SDO)

Que pèsent deux millions d’années de plus ou de moins pour un système qui en compte plus de 4,5 milliards? A première vue, la précision apportée à l’âge de notre système solaire par deux astrophysiciennes est une paille. Cette nouvelle datation réalisée à partir d’une météorite trouvée dans le Sahara, la plus ancienne jamais obtenue pour un matériau du système solaire, permet pourtant de mieux connaître les circonstances de la naissance du Soleil et des planètes qui l’entourent.

Jusqu’à présent, c’est la météorite Allende tombée au Mexique en 1969 qui fournit les plus anciennes datations pour le système solaire: 4,567 milliards d’années. Ces chondrites contiennent en effet de petites inclusions riches en calcium qui se sont formées dans le disque protoplanétaire qui entourait notre étoile après sa naissance. Ces petits grains de quelques millimètres sont donc considérées comme les plus anciens solides connus du système solaire.

Pour dater ces inclusions, les chercheurs s’appuient sur la désintégration de certains isotopes radioactifs. Cependant, les deux techniques les plus utilisées, plomb-207/plomb-206 et aluminium/magnésium, ne donnent pas exactement le même âge au système solaire. La seconde lui donne un million d’années de plus.

Le travail d’Audrey Bouvier et de Meenakshi Wadhwa, de l’Université de l’Arizona, permet de dépasser ce problème. Pour la chondrite du Sahara, les deux horloges donnent le même résultat. Et recule un peu l’âge du système solaire, qui serait donc de 4,5682 milliard d’années.

La différence n’est pas anecdotique pour les astrophysiciens qui tentent de comprendre dans quelles circonstances est né le Soleil. L’un des éléments clefs de cet environnement primitif est le fer-60, un isotope radioactif dont la demi-vie est de 2,6 millions d’années. Cela signifie, pour un échantillon donné, qu’il perd la moitié de son fer-60 au bout de cette période.

Repousser la naissance du système solaire de presque deux millions d’années revient donc à ajouter pas mal de fer dans son berceau. Ce qui confirmerait l’idée selon laquelle des supernovae ont explosé au moment où se formait le Soleil, ces explosions d’étoiles géantes en fin de vie sont en effet réputées pour leur capacité à injecter d’importantes quantités de fer dans leur environnement.

Cécile Dumas
Sciences et Avenir.fr
23/08/10

Quelle est la taille du proton ?

Le proton (Le proton est une particule subatomique portant une charge électrique de 1,602×10-19 coulombs. Il fut découvert en 1919...), l'un des constituants fondamentaux de la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont...), serait plus petit que ce que l'on pensait jusqu'à présent. Tel est le résultat établi de manière expérimentale ( En art, il s'agit d'approches de création basées sur une remise en question des dogmes dominants tant sur le plan...) par une collaboration internationale de physiciens, à laquelle participe le Laboratoire Kastler Brossel (ENS Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville...) / UPMC / CNRS). Obtenue avec une extrême précision, cette nouvelle mesure du rayon du proton pourrait remettre en cause certaines prédictions de l'électrodynamique quantique (L'électrodynamique quantique relativiste est une théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer, examiner ». Dans le langage...) physique (La physique (du grec φυσικη) est étymologiquement la science de la nature. Son champ...) ayant pour but de concilier l'électromagnétisme avec...), l'une des théories fondamentales de la physique quantique, ou bien la valeur de la constante de Rydberg (constante physique la plus précise à ce jour). Publiés le 8 juillet dans Nature, ces travaux font la couverture de la revue.

 

Les noyaux des atomes sont constitués de protons et de neutrons. Autour de ces noyaux, gravitent les électrons. Ces trois éléments (protons, neutrons et électrons) constituent pratiquement toute la matière terrestre. Alors que l'électron est considéré comme une particule "sans taille", le proton, qui est constitué de quarks, est un objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois...) étendu. Jusqu'à présent, seules deux méthodes avaient permis de mesurer son rayon. Basées sur l'étude des interactions entre un proton et un électron, elles s'intéressent soit aux collisions entre un électron et un proton, soit à l'atome (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la...) d'hydrogène (atome constitué d'un électron et d'un proton). La valeur ainsi obtenue, celle utilisée par les physiciens, est de 0,877 femtomètre (1) (à +/- 0,007).

Pour déterminer plus précisément le rayon des protons, les physiciens ont utilisé de «l'hydrogène muonique" au sein duquel l'électron est remplacé par un muon, une particule élémentaire (Le modèle standard de la physique, universellement admis et très précisément vérifié par l'expérience, postule que...) chargée négativement. "Cette idée remonte aux années 70", précise François Nez, chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile...) CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de...) au Laboratoire Kastler Brossel (LKB). "Toutefois, il fallait que les techniques évoluent pour qu'elle soit réalisable". L'atome d'hydrogène, qui est le plus simple existant, a souvent été le meilleur objet pour étudier des questions fondamentales en physique. Mais, pourquoi remplacer l'électron par un muon ? Chargé négativement (2), ce dernier est 200 fois plus lourd que l'électron. Il doit donc, selon les lois de la physique quantique, évoluer 200 fois plus près du proton que ne le fait l'électron dans l'hydrogène «normal". Le muon est "beaucoup plus sensible" à la taille du proton qu'un électron. Ainsi, son énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la...) de liaison à l'atome dépend fortement de la taille du proton. La mesure de cette énergie permet aux scientifiques de déterminer le rayon du proton d'une manière nettement plus précise (0,1 % de précision) qu'à partir des mesures utilisant des électrons (environ 1 % de précision).

Pour cela, un laser infra-rouge a été spécialement conçu. Les six chercheurs du LKB, appartenant au CNRS et à l'UPMC, ont tout particulièrement apporté leur expertise dans sa fabrication, essentiellement pour la partie "titane-saphir" de la chaîne laser. L'objectif a été de concevoir un laser dont la longueur (La longueur d’un objet représente la distance entre deux de ses extrémités, les plus éloignées possibles. Lorsque...) d' d'émission (c'est-à-dire la couleur de la lumière laser) peut être réglée à volonté. Comme un muon se désintègre en 2 millionièmes de secondes, il faut pendant ce laps de onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible de propriétés...)temps (Le temps est un concept développé pour représenter la variation du monde : l'Univers n'est jamais figé, les...) très court pouvoir réaliser la mesure sur l'hydrogène muonique. Le tir laser doit donc pouvoir être déclenché très rapidement (dans un temps d'environ 1 millionième de seconde). Une première campagne de mesures fin 2002 a permis de valider ce dispositif expérimental mis au point (Graphie) par le LKB qui a également été chargé de mesurer la longueur d'onde d'émission du système laser complet. Il s'agit de cibler, les unes après les autres, les différentes longueurs d'onde absorbées par l'hydrogène muonique, ce qui permet d'en déduire l'énergie du muon autour du proton et donc la taille du proton.

Une divergence inattendue:

Après plusieurs séries de mesures menées à l'accélérateur de l'Institut Paul Scherrer PSI (Pour les articles homonymes, voir Psi et Psy.) en Suisse, où le faisceau de muons est particulièrement intense (3), les chercheurs ont obtenu une valeur inattendue pour le rayon du proton. En effet, ce résultat diffère de celui obtenu en utilisant des électrons. Il est de 0,8418 femtomètre (à +/- 0,0007), au lieu de 0,877 femtomètre pour les mesures utilisant des électrons. "Nous n'avions pas envisagé qu'il puisse y avoir des divergences entre les valeurs connues et nos mesures", précise Paul Indelicato, directeur du LKB. Cette différence est beaucoup trop importante pour qu'on puisse l'imputer à des imprécisions dans les mesures. Les scientifiques sont en train (En transport ferroviaire, un train consiste en une suite de véhicules qui circulent le long de guides pour transporter...) d'essayer d'expliquer cet écart. Il pourrait remettre en cause la théorie la plus précisément testée de la physique à savoir la théorie de l'électrodynamique (L'électrodynamique est la discipline physique qui étudie et traite des actions dynamiques entre les courants...) quantique qui est l'une des clés de voûte de la physique actuelle. Autre possibilité, la valeur actuelle de la constante de Rydberg, aujourd'hui la constante physique (En science, une constante physique est une quantité physique dont la valeur numérique est fixe. Contrairement à une...) déterminée avec le plus de précision, pourrait être révisée. Les chercheurs envisagent de reproduire prochainement cette expérience avec de l'hélium (Table complète - Table étendue) muonique (à la place de l'hydrogène). Un nouvel éclairage sur ces résultats pourrait en découler.

Vue d'ensemble du dispositif complexe permettant de former les atomes d'hydrogène muonique
installé dans l’accélérateur de PSI. Deux jours après la fin de prise de données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose,...), le dispositif est démonté...
Ces expériences sur accélérateur comportent toujours une longue phase de mise en place
puis une phase de démontage très rapide pour laisser la place aux autres utilisateurs de la zone.
 

Source: CNRS
Illustrations: © CREMA collaboration

Equation de Fisher: quand la génétique donne des idées à la chimie

Ronald Aylmer Fisher, un mathématicien et biologiste anglais considéré par le célèbre scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude...) Richard Dawkins comme le plus grand des successeurs de Darwin, a proposé en 1930 une équation (En mathématiques, une équation est une égalité qui lie différentes quantités, généralement pour poser le problème de...) dans le domaine de la génétique des populations qui montre que l'adaptation moyenne (Il y a plusieurs façon de calculer une moyenne d'un ensemble de nombres. Celle qu'il convient de retenir dépend de la...) d'une population donnée (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose,...) à son environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se...), via le jeux de la sélection naturelle, est d'autant plus rapide que la variance ( En statistique et en probabilité, variance En thermodynamique, variance Récupérée de «...) de ses allèles est élevée, c'est-à-dire que les formes alternatives de ses gènes sont nombreuses en son sein. Autrement dit, une population diverse du point (Graphie) de vu de ses gènes sera bien armée pour évoluer suffisamment vite face aux changements d'environnement et ainsi survivre. Cette équation dite de Fisher ou de Fisher-Kolgomorov exprime une relation mathématique suffisamment générale pour être appliquée à d'autres domaines que la génétique.

Le chercheur américain John Ross de l'université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche),...) de Stanford suggéra par exemple en 2005 une application à la cinétique chimique (La cinétique (Le mot cinétique fait référence à la vitesse.) chimique est l'étude de la vitesse (La vitesse est une grandeur physique qui permet d'évaluer l'évolution d'une quantité en fonction du temps.) des réactions chimiques.), c'est-à-dire au calcul de la vitesse des réactions chimiques. Cinq ans plus tard, le travail est accompli: John Ross et quatre collègues espagnols de l'institut de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de...) marine (IIM) du CSIC à Vigo et du département de Biochimie et Biologie Moléculaire de l'université Complutense de Madrid (Madrid est la capitale de l'Espagne. Ville la plus vaste et la plus peuplée du pays, c'est le chef-lieu de la...) ont démontré une telle transposabilité dans une publication parue dans la revue PNAS. Pour eux, l'accord expérience/modélisation est tel qu'un mauvais accord entre un résultat et la prévision qu'en donne l'équation de Fisher généralisée peut être le signe de mesures trop imprécises.

Source: BE Espagne numéro 96 (26/07/2010) - 

Ambassade de France en Espagne / ADIT - 

http://www.bulletins-electroniques.com/ ... /64155.htm

De bonnes vibrations: de nouveaux produits à l’échelle atomique à l’horizon

Une découverte permet de nanomanipuler l’effet piézoélectrique.

L’effet piézoélectrique, c’est-à-dire la génération d’un champ électrique (Dans le cadre de l'électromagnétisme, le champ électrique est un objet physique qui permet de définir et éventuellement...) par la compression et l’expansion de matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) solides, offre une vaste gamme d’applications sur des objets du quotidien comme les montres, les détecteurs de mouvements et les systèmes de positionnement (On peut définir le positionnement comme un choix stratégique qui cherche à donner à une offre (produit, marque ou...) précis. Des chercheurs du Département de de l’Université McGill de chimie (La chimie est la science qui étudie la composition et les réactions de la matière.)Montréal (Montréal est à la fois région administrative et métropole du Québec[2]. Cette grande agglomération canadienne constitue...) viennent de découvrir comment maîtriser cet effet sur des nanosemiconducteurs appelés points quantiques, ce qui ouvre la porte à la mise au point (Graphie) de nouveaux produits incroyablement minuscules.

Bien que le terme "quantique" soit utilisé dans le langage courant pour faire référence à quelque chose de très gros, il signifie en fait la plus petite mesure par laquelle certaines propriétés physiques peuvent changer. Un point quantique présente un diamètre d’à peine dix à 15 atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la...), soit moins de dix nanomètres. En comparaison, le diamètre de la double hélice (Hélice est issu d'un mot grec helix signifiant « spirale ». Un objet en forme d'hélice est dit hélicoïdal.) de l’ADN fait deux nanomètres. Les chercheurs mcgillois ont découvert une nouvelle manière de faire en sorte que les charges individuelles demeurent à la surface (Il existe de nombreuses acceptions au mot surface, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, souvent...) du point, ce qui produit un vaste champ électrique au sein du point. Ce champ magnétique (En physique, le champ magnétique est une grandeur caractérisée par la donnée d'une intensité et d'une direction,...) produit d’énormes forces piézoélectriques, entraînant une expansion et une contraction importantes et rapides des points en une picoseconde ou moins. De plus, l’équipe est capable de maîtriser l’ampleur de cette vibration.

Les points quantiques de séléniure de cadmium peuvent être utilisés dans une vaste gamme d’applications technologiques. L’énergie solaire est un des secteurs explorés, mais cette nouvelle découverte ouvre la voie à d’autres applications dans des appareils à l’échelle nanoscopique. Elle permet de maîtriser la vitesse et le temps (Le temps est un concept développé pour représenter la variation du monde : l'Univers n'est jamais figé, les...) de commutation des appareils nanoélectriques, voire de mettre au point des sources d’alimentation nanoscopiques, grâce auxquelles une petite compression produirait une tension (La tension est une force d'extension.) élevée.

"L’effet piézoélectrique n’a jamais été manipulé à cette échelle dans le passé. Par conséquent, le spectre des éventuelles applications est très stimulant, a expliqué la candidate au doctorat Pooja Tyagi, chercheuse au laboratoire du professeur Patanjali Kambhampati. Par exemple, on peut analyser les vibrations d’un matériau pour calculer la pression (La pression est la force exercée sur une surface donnée.) du solvant dans lequel elles se trouvent. Grâce à des mises au point et des recherches plus avancées, peut-être pourra-t-on mesurer la tension artérielle de manière non invasive, en injectant des points, en y dirigeant un laser et en analysant leur vibration pour déterminer la tension." Madame Tyagi fait remarquer que le séléniure de cadmium est un métal toxique, et, par conséquent, un des obstacles à surmonter en ce qui concerne cet exemple en particulier serait de trouver un matériau de remplacement.

La recherche a été publiée dans Nano Letters et a reçu du financement de la Fondation canadienne pour l’innovation, du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada et du Fonds québécois de la recherche sur la nature et les technologies.

Source: Université McGill (William Raillant-Clark, 

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