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Physique

À la recherche des violations de symétrie

Pourquoi y a-t-il plus de matière que d’antimatière dans l’Univers ? L’explication résiderait dans les cas de violation de la symétrie CP au cœur des constituants de la matière (C étant la charge et P la parité ou transformation miroir dans l’espace). En 1964 puis en 2001, deux expériences ont mis en évidence des cas de violation de symétrie CP dans deux types de particules de la famille des mésons. La collaboration de l’expérience japonaise T2K travaille sur les neutrinos muoniques émis par un accélérateur de particules et épie leurs oscillations et leur transformation en neutrinos électroniques. Si T2K a mis au jour une violation de symétrie CP dans le domaine des neutrinos, celle-là pourrait avoir joué un rôle déterminant dans les premiers instants de l’Univers, apportant une explication à la dissymétrie matière/antimatière. HUBERT DESRUES

Pour en savoir plus :
http://www2.cnrs.fr/presse/communique/3179.htm

Technologie

Programmer un robot industriel par la parole

Les robots industriels sont destinés à accomplir des tâches variées, de manière répétitive, en totale autonomie. S’ils augmentent la productivité des entreprises, ils nécessitent cependant des temps de programmation parfois considérables. Cette phase de programmation rend les robots inaccessibles à de nombreuses petites et moyennes entreprises. Deux chercheurs de l’université Claude-Bernard de Lyon, un spécialiste du cerveau humain et un intégrateur en robotique industrielle, viennent de montrer qu’il est possible de programmer un robot en utilisant simplement la parole. Ils ont réalisé leurs expériences sur iCub, un petit robot humanoïde doté d’un cerveau artificiel inspiré du cerveau humain, qui lui permet de comprendre et d’apprendre des phrases. Après une phase d’apprentissage au cours de laquelle le robot mémorise certaines actions, il convient de le guider dans l’enchaînement de ces actions pour le conduire à l’exécution de tâches données. Au terme de quelques minutes d’apprentissage, le robot se révèle capable d’effectuer sa tâche de manière autonome, selon des normes industrielles. Les deux chercheurs se consacrent désormais au développement de leur système et à son déploiement dans de petites et moyennes entreprises françaises. H. D.

Pour en savoir plus : http://www.cnrs.fr/insb/recherche/parutions/articles2013/pf-dominey.html

Physique

Au cœur des matériaux anciens

Pour progresser dans la compréhension du passé, les archéologues doivent utiliser des outils d’investigation modernes et performants. Sur le plateau de Saclay (Essonne), adossée au synchrotron SOLEIL (Source optimisée de lumière d’énergie intermédiaire du LURE), une unité de recherche unique au monde a ouvert ses portes en septembre dernier. Consacrée à l’étude des matériaux anciens, elle permet aussi bien d’étudier des fossiles de manière non invasive que d’analyser comment les pigments du bleu de Prusse se dégradent dans le temps. Plus largement, l’IPANEMA (Institut photonique d’analyse non destructive européen des matériaux anciens) facilite l’analyse des matériaux précieux mais fragiles, mis au jour par les archéologues de terrain, afin qu’ils nous livrent un maximum d’informations sur notre histoire. La plateforme utilise la lumière d’une nouvelle ligne synchrotron venue de SOLEIL, qui alimente deux stations d’imagerie 2D et 3D d’une précision de l’ordre du micromètre (10–6 m). Le bâtiment est conçu pour accueillir simultanément l’équipe permanente du laboratoire et héberger des projets européens ou internationaux. H. D.

Pour en savoir plus : http://www2.cnrs.fr/presse/communique/3219.htm

Physique

69 ans avant de la capturer !

Le 11 juillet 2013, au Trinity College de Dublin, une goutte de poix est tombée sous les « yeux » d’une webcam en ligne accessible à tous. Cela faisait 13 ans que les physiciens irlandais espéraient enfin être témoins de cet événement, qui n’advient qu’une fois tous les 9 ans environ depuis le démarrage de l’expérience en 1944. La dernière chute d’une goutte de poix dans ce laboratoire s’était produite en 2000, un jour où, hélas !, la webcam était tombée en panne. Quelle poisse… mais qu’est-ce que la poix et pourquoi fait-elle l’objet d’une expérience depuis si longtemps ? En 1927, le physicien australien Thomas Parnell, de l’université du Queensland, décide de s’intéresser à la poix, un matériau produit à partir de bois résineux ou du pétrole (bitume). La poix présente une très grande viscosité (traduisant sa résistance à l’écoulement), 2 millions de fois plus importante que celle du miel, ce qui lui confère une apparence solide. Elle fait bien partie cependant de la famille des fluides ! Pour le démontrer, Parnell a chauffé de la poix dans un entonnoir transparent, puis a attendu 3 ans qu’elle se refroidisse, avant de couper l’extrémité de l’entonnoir et de laisser s’écouler le fameux liquide à température ambiante. HASSAN KHLIFI

Pour en savoir plus : http://www.nature.com/news/worlds-slowest-moving-drop-caughton-camera-at-last-1.13418

Chimie

Étudier les molécules dans l’eau

Il n’existait, jusqu’à présent, aucune méthode offrant la possibilité d’examiner en temps réel tout à la fois le comportement des molécules et leur structure chimique dans un milieu aqueux. Pour y parvenir, deux chercheurs de l’université de Boston (États-Unis) se sont appuyés sur une technique connue sous le nom de spectroscopie par absorption infrarouge. Ce procédé, qui fonctionne très bien en milieu sec, est habituellement inopérant en milieu aqueux. Les molécules d’eau viennent en effet perturber la lecture en interférant avec la signature de la molécule cible à observer. Les deux scientifiques ont mis au point un dispositif qui isole les cibles à analyser dans des chambres tapissées d’or, larges et hautes de 100 micromètres (10–6 m), ce qui permet de concentrer le faisceau infrarouge sur les seules molécules d’intérêt. Il devient possible ainsi de visualiser des molécules en train de « faire ou défaire des liaisons avec des éléments qui flottent dans leur environnement ». Le dispositif peut être installé sur des microscopes déjà en fonction. Ses applications semblent nombreuses dans le domaine médical, les sciences de la vie ou la biologie en général. H. D.

Pour en savoir plus : http://actu.epfl.ch/news/de-l-or-et-de-la-lumiere-pour-etudier-les-molecule/

Biologie

Le papillon et la passiflore

Heliconius est un grand papillon paré de multiples couleurs. Il vit en Amérique dans une zone qui s’étend du Mexique au Brésil. Au stade larvaire, Heliconius se sert des passiflores comme plantes hôtes. Il en apprécie particulièrement les feuilles. Afin de se protéger, les passiflores ont développé des défenses chimiques censées éloigner les papillons. Pour percevoir leur environnement et communiquer avec leurs semblables, les insectes utilisent leurs sens et, parmi eux, l’odorat et le goût. Les récepteurs gustatifs et olfactifs d’Heliconius sont situés au niveau des pièces buccales, des antennes et des pattes. Chez la femelle, la majorité des récepteurs gustatifs et de nombreux récepteurs olfactifs se trouvent sur les pattes avant. En comparant les gènes gustatifs d’Heliconius, du papillon monarque et du bombyx du mûrier, des chercheurs du Centre de recherche de Versailles-Grignon (INRA) ont mis en évidence que ceux de notre amateur de passiflores avaient évolué de manière rapide. Évolution qui s’est opérée tout autant en faveur des molécules sucrées attractives que des molécules amères et répulsives de leur plante hôte. Elle semble fortement liée à la relation entretenue entre la plante et l’insecte. Ainsi les femelles, grâce à leurs pattes avant gustatives, seraient toujours très bien armées pour approcher et reconnaître la plante sur laquelle elles doivent déposer leurs œufs. H. D.

Pour en savoir plus : http://www.versailles-grignon.inra.fr/Toutes-les-actualites/201308-Heliconius-recepteurs-gustatifs

Biologie

Des grenouilles entendent par la bouche !

Pour entendre, l’ensemble des animaux à quatre pattes disposent d’au moins une oreille moyenne avec tympan et osselets. Cependant, quelques espèces de grenouilles semblent dépourvues de cet appareillage commun. Et pourtant, elles coassent et communiquent entre elles par la voix. De quelle manière les sons peuvent-ils être perçus par ces batraciens ? Des chercheurs du Centre de neurosciences Paris-Sud ont utilisé les rayons X du synchrotron européen de Grenoble pour tenter de percer cette énigme. Au terme de leurs investigations sur la minuscule grenouille de Gardiner (à peine 1 centimètre de long) qui vit sur l’archipel des Seychelles, il apparaît que ces animaux entendent par la bouche. Les sons sont transmis par la tête elle-même vers la cavité buccale qui sert d’amplificateur. La transmission vers l’oreille interne s’effectue ensuite grâce à un amincissement des tissus entre la bouche et cette dernière. Selon les chercheurs, il faut voir dans ce particularisme une survivance de formes d’appareils auditifs qui auraient existé il y a 47 à 65 millions d’années. H. D.

Pour en savoir plus : http://www2.cnrs.fr/presse/communique/3205.htm

Chimie

Des cages nanométriques à médicaments

L’utilisation de nanostructures pour libérer des médicaments à un endroit donné du corps et à bon escient suscite de nombreux espoirs. Les chercheurs de l’université McGill (Montréal, Canada) explorent une piste qui permettrait de s’affranchir des nanotubes de carbone. Non biodégradables, on ignore en effet quasiment tout de leurs effets sur les organismes vivants et sur l’environnement. Les Canadiens ont eu l’idée de confectionner des cages nanométriques composées de courts brins d’ADN. Ils y ont enfermé des molécules lipidiques qui constituent un noyau pouvant contenir une charge médicamenteuse. Il est possible de jouer à la fois sur la taille et la forme de ces cages, et de les configurer pour qu’elles « transportent un médicament jusqu’aux cellules lésées qui déclencheraient elles-mêmes la libération de la charge médicamenteuse ». L’équipe effectue dorénavant des études in vitro sur des cellules, mais aussi sur des animaux afin de tester sa découverte sur la leucémie lymphoïde chronique et sur le cancer de la prostate. H. D.

Pour en savoir plus : https://www.mcgill.ca/newsroom/fr/channels/news/des-cages-d%E2%80%99adn-et-la-liberation-de-medicaments

Médecine

Doper les effets de l’immunothérapie

En France, 50 000 nouveaux cas de cancer du sein sont diagnostiqués par an. L’immunothérapie se révèle efficace dans 20 à 30 % des cas. Des succès attribués à l’action des traitements sur divers agents du système immunitaire, dont les lymphocytes NK (cellules tueuses naturelles) et les macrophages. Une étude menée par des équipes de l’Institut Pasteur, de l’INSERM et de l’université de Californie met à mal cette hypothèse. En travaillant sur des souris ayant un déficit en neutrophiles, un type de globules blancs, les chercheurs ont constaté que l’effet antitumoral induit par l’immunothérapie n’opérait plus. En poussant leur expérimentation, ils ont conclu que l’action des neutrophiles seule pouvait expliquer l’effet positif de l’immunothérapie. De plus, chez les souris déficientes, l’administration de neutrophiles suffirait à restaurer l’efficacité de l’immunothérapie. Chez l’Homme, il serait donc intéressant d’associer à ces traitements des médicaments dopant l’activité des neutrophiles. H. D.

Pour en savoir plus : http://www.inserm.fr/espace-journalistes/cancer-le-role-insoupconne-des-neutrophiles-dans-le-traitement-par-immunotherapie

Climatologie

Nourrir la population mondiale dans 40 ans

Pour faire face à l’accroissement de la population mondiale d’ici 2050, il faudrait augmenter de 60 % la quantité de blé produite. Est-ce possible ? La réponse n’est pas si simple car elle doit prendre en compte aujourd’hui une donnée largement ignorée jusqu’alors : l’impact du changement climatique. Dans le cadre d’une étude internationale, des chercheurs de l’INRA ont participé à un exercice visant à comparer 27 modèles de culture du blé selon trois scénarios : en conditions de culture actuelles, dans les conditions prévues par les climatologues à 30 ans et en conditions climatiques extrêmes. Pour l’instant, l’expérience n’apporte aucune réponse précise à la question initiale. Elle montre une grande variabilité de la réponse concernant l’augmentation de la production souhaitée, en particulier à la température. Mais il reste une forte incertitude quant à l’impact du changement climatique sur les rendements en blé. Incertitude deux à cinq fois plus importante que celle liée à la variabilité entre les modèles climatiques servant à prédire le climat. Un écart qui, pour les chercheurs, mérite d’être affiné, notamment par l’amélioration de la modélisation des effets de la température et de la concentration atmosphérique en dioxyde de carbone. H. D.

Pour en savoir plus : http://inra-dam-front-resources-cdn.brainsonic.com/ressources/afile/240582-99741-resource-presse-info-aout-2013.html

Climatologie

Une pause dans le réchauffement climatique ?

Alors que les trois dernières décennies du XXe siècle avaient été marquées par une croissance continue de la température moyenne globale autour du globe, cette hausse semble marquer le pas depuis 2002. Pourtant, la concentration en CO2 dans l’atmosphère n’a jamais été aussi élevée qu’en 2012, et ce depuis 80 000 ans. Deux chercheurs de la Scripps Institution of Oceanography (San Diego, États-Unis) ont tenté de comprendre ce qui se cachait derrière ce hiatus et quelle en était la cause. Ils ont postulé d’abord que s’il ne fallait pas confondre la tendance moyenne globale avec les tendances régionales atypiques, il n’en demeurait pas moins que ces dernières influent sur le climat global. Selon eux, la présente pause climatique serait due au refroidissement prolongé des eaux de surface du Pacifique équatorial. Sous l’influence des courants El Niño et La Niña, se produisent des cycles climatiques locaux, s’étendant sur plusieurs décennies, qui modifient la répartition des eaux chaudes dans l’océan. Le précédent cycle avait duré de 1940 à 1970. L’actuel a commencé en 1998. Lorsqu’il sera terminé, les chercheurs prédisent que l’effet de serre causé par le CO2 reprendra le dessus, mettant fin à la pause de croissance actuelle de la température moyenne globale. H. D.

Pour en savoir plus : https://scripps.ucsd.edu/news/13251

Science de la Terre

Aux origines de la calotte glaciaire arctique

Il y a quelque 70 000 ans commençait la dernière période glaciaire. Engendrée par une réduction de l’insolation, elle a provoqué un abaissement du niveau de la mer de 80 mètres, dû à une accumulation de neige autour du pôle Nord. Sachant que les chutes de neige s’accompagnent d’un temps humide et de températures modérément froides, comment ont-elles pu se produire dans une période de basses températures, généralement associées à un temps sec ? En analysant les sédiments marins contenus dans des carottes prélevées dans le golfe de Gascogne, les scientifiques du Laboratoire environnements et paléoenvironnements océaniques et continentaux (CNRS, université de Bordeaux) ont découvert des grains de pollen et des squelettes calcaires de micro-organismes marins vieux de 70 à 80 000 ans. Les premiers leur ont permis de reconstituer l’évolution de la végétation de la façade atlantique du continent, alors que les seconds les renseignaient sur les températures de l’océan. Ils ont constaté ainsi que lorsque les températures devenaient très froides sur le continent, l’océan, sous l’influence du Gulf Stream, demeurait chaud. Ce contraste a fait naître une forte humidité qui, poussée par les vents vers le pôle Nord, a déclenché les abondantes chutes de neige à l’origine de la calotte glaciaire. H. D.

Pour en savoir plus : http://www2.cnrs.fr/presse/communique/3197.htm